印染廢水通常顏色豐富,色度高,且含有多種染料和化學(xué)藥品殘留物,這些特征使得印染廢水處理成為國際公認(rèn)的一大難題。目前廣泛報道的光催化被認(rèn)為是一種綠色且很有前景的染料處理方法,然而一些缺點(diǎn)如對太陽能利用率較低、光滲透性差,限制了其實(shí)際應(yīng)用。因此,發(fā)展新型的清潔催化技術(shù)迫在眉睫。在本工作中,采用水熱法制備了鈦酸鋇（BaTiO3）鐵電材料。利用其熱釋電和壓電效應(yīng),分別設(shè)計實(shí)現(xiàn)了熱釋電催化和壓電催化效應(yīng),并成功將其用于冷熱變換驅(qū)動與振動驅(qū)動下的染料廢水降解。在此基礎(chǔ)上通過三種途徑進(jìn)一步提升其催化活性:1)貴金屬修飾BaTiO3納米纖維材料;2)添加少量石墨促進(jìn)載流子遷移;3)光-壓電協(xié)同催化。主要研究內(nèi)容如下:1、貴金屬負(fù)載BaTiO₃納米纖維材料的熱釋電催化通過在水熱合成的Ba Ti O3納米纖維上負(fù)載貴金屬Ag或Pd（BaTiO3@Ag,BaTi O3@Pd）,研究了其熱釋電催化降解RhB染料溶液性能。施加30-52℃的冷熱循環(huán),BaTiO₃、BaTi O₃@Ag（2.0wt%）和BaTiO₃@Pd（2.... 

【文章來源】：浙江師范大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

熱釋電效應(yīng)原理圖

1緒論6程中，其自發(fā)極化強(qiáng)度分別增強(qiáng)或減弱[20]，使得束縛電荷和自由電荷數(shù)量不一致，從而在材料兩端產(chǎn)生符號相反的凈電荷，如圖1.3b-c所示。當(dāng)壓電材料受到恒力時，其內(nèi)部自發(fā)極化強(qiáng)度穩(wěn)定，束縛電荷會再次被自由電荷屏蔽，對外呈電中性。壓電產(chǎn)生的電荷Q壓可由式1.2描述[21]：33QdAS壓(1.2)其中d33和S分別為材料的壓電系數(shù)和受到的力。圖1.3正壓電效應(yīng)原理圖鐵電材料與熱釋電材料、壓電材料的關(guān)系如圖1.4所示[11]。鐵電材料同時也能表現(xiàn)出熱釋電效應(yīng)和壓電效應(yīng)。圖1.4鐵電、熱釋電、壓電的關(guān)系圖1.2.4鈦酸鋇鐵電材料簡介鈦酸鋇是繼羅謝爾鹽、磷酸二氫鉀后發(fā)現(xiàn)的一種鐵電材料，相較于前兩種鐵電材料，其擁有結(jié)構(gòu)簡單穩(wěn)定、性能優(yōu)異的優(yōu)點(diǎn)[10]。如良好的壓電性能使得鈦酸鋇在換能器、能量收集、傳感器等應(yīng)用大放光彩[22-25]；而良好的熱釋電性能使得鈦酸鋇在紅外探測器上有很好的應(yīng)用[26]。此外，BaTiO3的光催化活性在有

1緒論6程中，其自發(fā)極化強(qiáng)度分別增強(qiáng)或減弱[20]，使得束縛電荷和自由電荷數(shù)量不一致，從而在材料兩端產(chǎn)生符號相反的凈電荷，如圖1.3b-c所示。當(dāng)壓電材料受到恒力時，其內(nèi)部自發(fā)極化強(qiáng)度穩(wěn)定，束縛電荷會再次被自由電荷屏蔽，對外呈電中性。壓電產(chǎn)生的電荷Q壓可由式1.2描述[21]：33QdAS壓(1.2)其中d33和S分別為材料的壓電系數(shù)和受到的力。圖1.3正壓電效應(yīng)原理圖鐵電材料與熱釋電材料、壓電材料的關(guān)系如圖1.4所示[11]。鐵電材料同時也能表現(xiàn)出熱釋電效應(yīng)和壓電效應(yīng)。圖1.4鐵電、熱釋電、壓電的關(guān)系圖1.2.4鈦酸鋇鐵電材料簡介鈦酸鋇是繼羅謝爾鹽、磷酸二氫鉀后發(fā)現(xiàn)的一種鐵電材料，相較于前兩種鐵電材料，其擁有結(jié)構(gòu)簡單穩(wěn)定、性能優(yōu)異的優(yōu)點(diǎn)[10]。如良好的壓電性能使得鈦酸鋇在換能器、能量收集、傳感器等應(yīng)用大放光彩[22-25]；而良好的熱釋電性能使得鈦酸鋇在紅外探測器上有很好的應(yīng)用[26]。此外，BaTiO3的光催化活性在有

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]共沉淀法制備稀土Ce摻雜的納米ZnO及其光催化降解染料的性能[J]. 鐘偉,夏穎帆,翟杭玲,高越,李世慧,呂春欣.  無機(jī)化學(xué)學(xué)報. 2020(01)
[2]納米Cu2O/珍珠貝殼復(fù)合光催化材料的制備及其在有機(jī)染料處理中的應(yīng)用（英文）[J]. 鄒曉蘭,于艷卿,李超峰,朱校斌.  催化學(xué)報. 2011(06)

博士論文
[1]鐵酸鉍復(fù)合材料的制備及可見光催化性能研究[D]. 王興福.南京郵電大學(xué) 2017

碩士論文
[1]電紡微納米纖維材料在壓電傳感器及柔性可拉伸電極中的應(yīng)用[D]. 郭文哲.青島大學(xué) 2019
[2]鐵電鈦酸鹽納米制備及光催化、壓催化和熱催化研究[D]. 徐曉莉.浙江師范大學(xué) 2018
[3]鈮酸鈉鐵電納米材料機(jī)械催化和熱催化染料降解研究[D]. 尤慧琳.浙江師范大學(xué) 2018
[4]鐵電鈦酸鋇納米線機(jī)械催化和熱催化染料廢水降解研究[D]. 夏云濤.浙江師范大學(xué) 2018



本文編號：2930424