載銀TiO 2 /碳納米管復(fù)合材料的制備及其催化殺菌性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-09 09:38
TiO2是一種應(yīng)用廣泛的半導(dǎo)體光催化劑,金屬離子負(fù)載可以改善其光催化性能。碳納米管作為載體,能夠牢固吸附催化劑粒子,減少催化劑粒子的團(tuán)聚,提高催化活性。本文通過(guò)銀的負(fù)載、和碳管的添加,來(lái)改善TiO2的光催化活性和殺菌性能。(1)制備了Ag/CNTs復(fù)合物,由SEM分析可知,隨著碳管量的增加,復(fù)合物的顆粒呈變大的趨勢(shì);隨著銀含量的增加,顆粒粒徑呈減小趨勢(shì)。(2)采用溶膠-凝膠法制備了TiO2/CNTs復(fù)合物,由SEM和TEM分析可知,隨著煅燒溫度的升高,復(fù)合物的塊狀結(jié)構(gòu)呈變小趨勢(shì)。由XRD分析可知,400℃煅燒后,復(fù)合物中的TiO2存在金紅石和銳鈦礦兩種晶型。500℃和600℃煅燒后,復(fù)合物中的TiO2是銳鈦礦型。用15mg/L的甲基橙溶液作為模擬污染物,測(cè)試樣品的催化性能。當(dāng)碳管的摻雜量為20%時(shí),樣品都具有相對(duì)較好的降解能力,最好的降解率為87%。(3)采用溶膠-凝膠法制備了Ag-TiO2/CNTs復(fù)合物。殺菌實(shí)驗(yàn)中以大腸桿菌作為測(cè)試細(xì)菌,結(jié)果表明,在500℃煅燒后,當(dāng)Ag∶TiO2∶CNTs=5∶5∶1(質(zhì)量比)時(shí),抑菌圈直徑為13mm;在600℃煅燒后,當(dāng)Ag∶TiO2∶CNTs...
【文章來(lái)源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
TiO2的光催化過(guò)程圖解
中北大學(xué)學(xué)位論文20圖 3.2 球形銀納米粒子制備實(shí)驗(yàn)流程圖3.3Ag/CNTs 復(fù)合材料的制備稱(chēng)量一定量的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、抗壞血酸、碳納米管,用一定量的蒸餾水使其充分溶解,攪拌均勻,放入水浴鍋中 40℃恒溫;稱(chēng)取 AgNO3固體,溶解在蒸餾水中,在恒溫?cái)嚢柘戮徛渭?AgNO3溶液,溶液變成淡黃色乳濁液,滴加完成后,繼續(xù)在恒溫?cái)嚢柘路磻?yīng) 1h。反應(yīng)完成后,靜置 1h,棄去清液,重復(fù)洗滌多次,放入烘箱干燥。重復(fù)上述步驟,制備不同質(zhì)量比的 Ag/CNTs 復(fù)合材料。銀和碳管質(zhì)量比分別為 1∶1、1∶2、1∶3、2∶1、3∶1、4∶1 和 5∶1。抗壞血酸 聚乙烯吡咯烷酮蒸餾水?dāng)嚢杩焖贁嚢瑁?0℃恒溫,反應(yīng) 1h靜置
用掃描電子顯微鏡分析不同樣品的形貌,圖 3.3 為銀與碳管復(fù)合物的掃描圖,圖 a 為質(zhì)量比是 1∶1 的 SEM 圖,圖 b 為質(zhì)量比是 1∶2 的 SEM 圖,圖 c 為質(zhì)量比是 1∶3 的 SEM 圖,圖 d 為質(zhì)量比是 2∶1 的 SEM 圖,圖 e 為質(zhì)量比是 3∶1 的 SEM圖,圖 f 為質(zhì)量比是 4∶1 的 SEM 圖,圖 g 為質(zhì)量比是 5∶1 的 SEM 圖。由圖 3.3 中 a、b、c 可知,隨著碳管量的增加,復(fù)合物的顆粒呈變大的趨勢(shì);由圖 a、d、e、f、g 可知,隨著銀含量的增加,顆粒的粒徑呈減小趨勢(shì),這種現(xiàn)象可能是銀的粒徑以及碳管長(zhǎng)度的影響所致。3.4.2 復(fù)合材料的 EDS 分析復(fù)合物的能譜分析及分析結(jié)果如下所示,圖 3.4 和表 3.1 是質(zhì)量比為 2∶1 復(fù)合物的能譜分析,可知復(fù)合樣品中含有少量的雜質(zhì),可能是反應(yīng)物未反應(yīng)完全所致。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]酸處理對(duì)碳納米管紋理結(jié)構(gòu)的影響[J]. 關(guān)誠(chéng)灝,金劭,王濤,騫偉中,魏飛. 化工學(xué)報(bào). 2013(S1)
[2]吸附法處理重金屬?gòu)U水的研究進(jìn)展[J]. 張帆,李菁,譚建華,王波,黃福. 化工進(jìn)展. 2013(11)
[3]CNT-TiO2復(fù)合物的制備及其乳液催化苯甲醇選擇氧化[J]. 樊麗曼,于暢,楊卷,段江波,邱介山. 新型炭材料. 2013(04)
[4]CNTs/TiO2多孔復(fù)合膜的組裝及光催化性能[J]. 張哲,陳愛(ài)平,馬磊,何洪波,李春忠. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[5]“氧化還原-沉淀-超濾”法處理含鉻放射性廢水[J]. 郭寧博,賈銘椿,董興泰. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2013(01)
[6]微生物燃料電池處理晚期垃圾滲濾液的特性研究[J]. 嚴(yán)豐,黃少斌,許玫英,楊永剛,王愛(ài)杰,孫國(guó)萍. 工業(yè)水處理. 2013(01)
[7]多壁碳納米管的酸處理工藝研究[J]. 段志偉,揭曉華,張艷梅. 材料導(dǎo)報(bào). 2012(16)
[8]Ag/TiO2納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及抗菌性能研究[J]. 李艷瓊,余巍,張俊敏,畢珺,譚志龍,王傳軍,潘勇,管偉明,聞明. 貴金屬. 2011(04)
[9]表面修飾碳納米管/二氧化鈦復(fù)合光催化劑制備及催化活性研究[J]. 王環(huán)穎,李文軍,常志東,周花蕾,郭會(huì)超. 光譜學(xué)與光譜分析. 2011(09)
[10]TiO2/碳管納米復(fù)合材料的制備與表征[J]. 梁凱. 中國(guó)陶瓷工業(yè). 2011(04)
博士論文
[1]納米銀膠及載銀蒙脫石的制備與抗菌性能[D]. 徐光年.華中科技大學(xué) 2009
[2]碳納米管和二氧化鈦復(fù)合催化劑的制備、表征及其光催化還原氧化性能研究[D]. 歐延.廈門(mén)大學(xué) 2007
[3]新型納米二氧化鈦光催化材料的合成及反應(yīng)研究[D]. 徐建華.復(fù)旦大學(xué) 2007
碩士論文
[1]碳納米管表面修飾及分散性能的研究[D]. 王健.南昌大學(xué) 2012
[2]共摻雜TiO2光催化材料的電子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的理論研究[D]. 李曉花.山東大學(xué) 2012
[3]納米銀粒子的制備及其應(yīng)用[D]. 黃華.大連理工大學(xué) 2005
本文編號(hào):3072658
【文章來(lái)源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
TiO2的光催化過(guò)程圖解
中北大學(xué)學(xué)位論文20圖 3.2 球形銀納米粒子制備實(shí)驗(yàn)流程圖3.3Ag/CNTs 復(fù)合材料的制備稱(chēng)量一定量的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、抗壞血酸、碳納米管,用一定量的蒸餾水使其充分溶解,攪拌均勻,放入水浴鍋中 40℃恒溫;稱(chēng)取 AgNO3固體,溶解在蒸餾水中,在恒溫?cái)嚢柘戮徛渭?AgNO3溶液,溶液變成淡黃色乳濁液,滴加完成后,繼續(xù)在恒溫?cái)嚢柘路磻?yīng) 1h。反應(yīng)完成后,靜置 1h,棄去清液,重復(fù)洗滌多次,放入烘箱干燥。重復(fù)上述步驟,制備不同質(zhì)量比的 Ag/CNTs 復(fù)合材料。銀和碳管質(zhì)量比分別為 1∶1、1∶2、1∶3、2∶1、3∶1、4∶1 和 5∶1。抗壞血酸 聚乙烯吡咯烷酮蒸餾水?dāng)嚢杩焖贁嚢瑁?0℃恒溫,反應(yīng) 1h靜置
用掃描電子顯微鏡分析不同樣品的形貌,圖 3.3 為銀與碳管復(fù)合物的掃描圖,圖 a 為質(zhì)量比是 1∶1 的 SEM 圖,圖 b 為質(zhì)量比是 1∶2 的 SEM 圖,圖 c 為質(zhì)量比是 1∶3 的 SEM 圖,圖 d 為質(zhì)量比是 2∶1 的 SEM 圖,圖 e 為質(zhì)量比是 3∶1 的 SEM圖,圖 f 為質(zhì)量比是 4∶1 的 SEM 圖,圖 g 為質(zhì)量比是 5∶1 的 SEM 圖。由圖 3.3 中 a、b、c 可知,隨著碳管量的增加,復(fù)合物的顆粒呈變大的趨勢(shì);由圖 a、d、e、f、g 可知,隨著銀含量的增加,顆粒的粒徑呈減小趨勢(shì),這種現(xiàn)象可能是銀的粒徑以及碳管長(zhǎng)度的影響所致。3.4.2 復(fù)合材料的 EDS 分析復(fù)合物的能譜分析及分析結(jié)果如下所示,圖 3.4 和表 3.1 是質(zhì)量比為 2∶1 復(fù)合物的能譜分析,可知復(fù)合樣品中含有少量的雜質(zhì),可能是反應(yīng)物未反應(yīng)完全所致。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]酸處理對(duì)碳納米管紋理結(jié)構(gòu)的影響[J]. 關(guān)誠(chéng)灝,金劭,王濤,騫偉中,魏飛. 化工學(xué)報(bào). 2013(S1)
[2]吸附法處理重金屬?gòu)U水的研究進(jìn)展[J]. 張帆,李菁,譚建華,王波,黃福. 化工進(jìn)展. 2013(11)
[3]CNT-TiO2復(fù)合物的制備及其乳液催化苯甲醇選擇氧化[J]. 樊麗曼,于暢,楊卷,段江波,邱介山. 新型炭材料. 2013(04)
[4]CNTs/TiO2多孔復(fù)合膜的組裝及光催化性能[J]. 張哲,陳愛(ài)平,馬磊,何洪波,李春忠. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2013(03)
[5]“氧化還原-沉淀-超濾”法處理含鉻放射性廢水[J]. 郭寧博,賈銘椿,董興泰. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2013(01)
[6]微生物燃料電池處理晚期垃圾滲濾液的特性研究[J]. 嚴(yán)豐,黃少斌,許玫英,楊永剛,王愛(ài)杰,孫國(guó)萍. 工業(yè)水處理. 2013(01)
[7]多壁碳納米管的酸處理工藝研究[J]. 段志偉,揭曉華,張艷梅. 材料導(dǎo)報(bào). 2012(16)
[8]Ag/TiO2納米復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)及抗菌性能研究[J]. 李艷瓊,余巍,張俊敏,畢珺,譚志龍,王傳軍,潘勇,管偉明,聞明. 貴金屬. 2011(04)
[9]表面修飾碳納米管/二氧化鈦復(fù)合光催化劑制備及催化活性研究[J]. 王環(huán)穎,李文軍,常志東,周花蕾,郭會(huì)超. 光譜學(xué)與光譜分析. 2011(09)
[10]TiO2/碳管納米復(fù)合材料的制備與表征[J]. 梁凱. 中國(guó)陶瓷工業(yè). 2011(04)
博士論文
[1]納米銀膠及載銀蒙脫石的制備與抗菌性能[D]. 徐光年.華中科技大學(xué) 2009
[2]碳納米管和二氧化鈦復(fù)合催化劑的制備、表征及其光催化還原氧化性能研究[D]. 歐延.廈門(mén)大學(xué) 2007
[3]新型納米二氧化鈦光催化材料的合成及反應(yīng)研究[D]. 徐建華.復(fù)旦大學(xué) 2007
碩士論文
[1]碳納米管表面修飾及分散性能的研究[D]. 王健.南昌大學(xué) 2012
[2]共摻雜TiO2光催化材料的電子結(jié)構(gòu)及性質(zhì)的理論研究[D]. 李曉花.山東大學(xué) 2012
[3]納米銀粒子的制備及其應(yīng)用[D]. 黃華.大連理工大學(xué) 2005
本文編號(hào):3072658
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