高熵合金粉体表面羟基化及类芬顿催化性能开题报告

2020-02-10 11:02

1. 研究目的与意义（文献综述）

fenton(中文译为芬顿)是为数不多的以人名命名的无机化学反应之一。1893年,化学家fenton hj 发现，过氧化氢(h₂o₂) 与二价铁离子的混合溶液具有强氧化性，可以将当时很多已知的有机化合物如羧酸、醇、酯类氧化为无机态，氧化效果十分显著。但此后半个多世纪中，这种氧化性试剂却因为氧化性极强没有被太多重视。但进入20 世纪70 年代，芬顿试剂在环境化学中找到了它的位置，具有去除难降解有机污染物的高能力的芬顿试剂，在印染废水、含油废水、含酚废水、焦化废水、含硝基苯废水、二苯胺废水等废水处理中体现了很广泛的应用。当芬顿发现芬顿试剂时，尚不清楚过氧化氢与二价铁离子反应到底生成了什么氧化剂具有如此强的氧化能力。二十多年后，有人假设可能反应中产生了羟基自由基，否则，氧化性不会有如此强。因此，以后人们采用了一个较广泛引用的化学反应方程式来描述芬顿试剂中发生的化学反应。

类芬顿反应是除fe( Ⅱ) 以外，fe( Ⅲ) 、含铁矿物以及其他一些过渡金属如co、cd、cu、ag、mn、ni 等可以加速或者替代fe( Ⅱ) 而对h₂o₂起催化作用的一类反应的总称。在过去的几个世纪，工业化的高度发展给人类社会带来了空前的繁荣。然而，工业废水的排放对生态环境造成了极大的破坏，不仅直接危害人类的生命健康，而且严重影响社会的可持续发展，而有机化合物是工业废水中的主要污染物之一。芬顿法是一种高效处理难降解有机污染物的高级氧化技术。研究发现，高熵合金同样可以催化过氧化氢，因具有廉价、无毒、等优点，成为极具应用前景的多相芬顿催化剂。

高熵合金是一种合金，一般可以被定义为由五个以上的元素组元按照等原子比或接近于等原子比合金化。它是基于20世纪90年代大块非晶合金的开发的情况下提出的。目前，高熵合金其混合熵高于合金的熔化熵，一般形成高熵固溶体相的一类合金。简言之，五元合金相图中，在中间位置存在固溶体相区，这种固溶体目前认为是混合熵稳定的固溶体。已经报道的典型合金有:叶均蔚等发现的以cocrcufeni为代表的面心立方固溶体结构的合金;张勇等发现的以alcocrfeni为代表的体心立方固溶体结构的合金。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1研究内容

（1）探索将高熵合金粉体表面羟基化对大肠杆菌的生长抑制效果。

（2）优化催化性能。

2.2研究目标

（1）掌握大肠杆菌培养方法，绘制大肠杆菌生长曲线。

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3. 研究计划与安排

第一周至第二周：查阅相关文献，明确研究内容，了解研究所需要的条件。确定方案，完成开题报告；

第三周至第十周：探索高熵合金粉体表面羟基化的抗菌性及合金粉体与过氧化氢溶液的最佳配比。合成fe(Ⅱ)与mos₂掺杂材料并检查材料的类芬顿催化性能。

第十一周至第十五周：表征，进一步改材料催化性能。整理实验数据，完成并修改毕业论文。

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4. 参考文献（12篇以上）

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