本文關(guān)鍵詞：鈮酸鹽復(fù)合材料的制備及水凈化和光催化研究

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【摘要】：本文主要制備了兩種鈮系復(fù)合材料(Fe3O4@K4Nb6O17和g-C3N4/NbOX),并分別對其進(jìn)行了吸附性能和光電催化等性能測試。首先,運(yùn)用水熱法合成了一種能吸附廢水中放射性離子的多孔道型無機(jī)鈮系吸附劑Fe3O4@K4Nb6O17,借助SEM、XRD、AAS等測試手段表征了其性能和結(jié)構(gòu)。初步探索了這種吸附劑對模擬放射性污水中存在的放射性陽離子的交換能力,以無放射性Ba代替放射性元素131Ba和226Ra,Sr代替放射性90Sr,Cs代替放射性137Cs,通過計算得到Fe3O4@K4Nb6O17吸附Ba2+、Sr2+、Cs+的理論飽和陽離子交換量(CEC)為1.64 mmol/g,1.64 mmol/g和3.28 mmol/g,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明Fe3O4@K4Nb6O17能夠吸附Ba2+、Sr2+和Cs+,且吸附三種離子的平衡交換容量達(dá)到1.25 mmol/g,1.30 mmol/g和1.12 mmol/g,占理論計算值的76.22%,79.27%和34.15%。該材料除了具有多孔道結(jié)構(gòu)以外,還具有一般吸附劑所沒有的磁力特性,基于這一優(yōu)點(diǎn),可以借助永久磁鐵的磁性成功地從核廢水中回收Fe3O4@K4Nb6O17。其次,運(yùn)用水熱法合成了水合鈮酸鈉纖維(Na2Nb2O6·2/3 H2O),通過質(zhì)子交換法制出了H2Nb2O6·2/3 H2O纖維,利用燒結(jié)法得到不同的NbOX纖維,并成功的在其表面負(fù)載了一層薄片狀g-C3N4,制備了g-C3N4/NbOX半導(dǎo)體納米材料,用DRS、PL和FTIR等對所得產(chǎn)物進(jìn)行了系統(tǒng)表征,證實(shí)了g-C3N4(Eg=2.7 eV)的加入克服了NbOX禁帶寬度大(Eg3.2 eV)的困難,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明二者復(fù)合后,其光譜響應(yīng)范圍可延展至可見光區(qū)域,可見光下降解SRB的實(shí)驗(yàn)表明450℃負(fù)載20%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的g-C3N4/NbO1.64的染料降解率高達(dá)35%,用氙燈光源(濾掉400 nm以下光)模擬太陽光進(jìn)行光電催化性能測試,實(shí)驗(yàn)證明450℃下20%g-C3N4/NbO1.64復(fù)合催化劑的光電流性能最好,其光電流高達(dá)0.5μA·cm-2遠(yuǎn)大于純g-C3N4(0.2μA·cm-2)和純NbO1.64(0.1μA·cm-2)的數(shù)值。
【學(xué)位授予單位】：青島大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB332

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1216800