本文關(guān)鍵詞：納米ZnO復(fù)合材料的制備及其光催化性能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,隨著工業(yè)的快速發(fā)展,環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重。光催化技術(shù)不僅具有高效性的特點,而且也是一種無二次污染的綠色污水處理技術(shù)。因此,已引起廣大學(xué)者們的研究興趣。本論文選擇納米氧化鋅半導(dǎo)體材料,通過與其他物質(zhì)復(fù)合,以此來促進光生電子與空穴的分離,降低氧化鋅的光生電子空穴對復(fù)合幾率,使其催化活性和效率提高。本文的主要研究內(nèi)容如下： 1.以價格低廉的活性炭作為載體,采用簡易的低溫液相法,制備了AC/ZnO的復(fù)合材料,通過XRD、SEM和FT-IR等手段對復(fù)合材料進行表征,表征結(jié)果顯示該氧化鋅形貌較好、尺寸規(guī)則,直徑約500nnm左右,且均勻較好的負(fù)載在活性炭表面。以亞甲基藍(lán)作為有機廢水處理對象,對所制備的納米AC/ZnO復(fù)合材料進行光催化性能測試,實驗結(jié)果表明與純ZnO和AC相比,復(fù)合材料對亞甲基藍(lán)的降解率有明顯提高。同時,探索了催化劑用量對降解效果的影響,實驗發(fā)現(xiàn)當(dāng)催化劑的用量從30mg增至75mg時,對亞甲基藍(lán)的降解率提高。 2.以Fe(NO3)3·9H2O為鐵源,通過溶劑熱法合成了Fe304納米材料。將制備的產(chǎn)物放在XRD、SEM和FT-IR等儀器下進行表征分析。實驗結(jié)果表明制備的產(chǎn)物是由圓盤狀和不規(guī)則的小片狀物質(zhì)組成,圓盤狀的尺寸比較均勻。并對產(chǎn)物進行磁性能測試,表征結(jié)果顯示Fe304的磁飽和強度為89.52emu/g,超順磁性。 3.通過低溫液相的方法,制備了三種不同比例的Fe3O4/ZnO納米復(fù)合物。利用XRD、SEM等儀器對復(fù)合產(chǎn)物進行表征分析,結(jié)果表明復(fù)合物中的氧化鋅呈棒狀結(jié)構(gòu),六棱柱型,同時復(fù)合物具有磁性。比較Fe3O4/ZnO納米復(fù)合材料和純ZnO對有機染料亞甲基藍(lán)溶液的光降解率,實驗結(jié)果表明,Fe3O4/ZnO納米復(fù)合材料對有機染料亞甲基藍(lán)的降解率優(yōu)于純ZnO。同時探索了催化劑用量、亞甲基藍(lán)濃度等對降解率的影響。進行循環(huán)降解實驗,實驗表明,進過3次循環(huán)降解,該復(fù)合物的光催化效果有一定程度的下降。
【關(guān)鍵詞】：氧化鋅 復(fù)合材料 光催化降解 亞甲基藍(lán)
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X703;TQ132.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 1 緒論13-29
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 半導(dǎo)體光催化技術(shù)的基本原理14-15
• 1.3 光催化技術(shù)在環(huán)境方面的應(yīng)用15-17
• 1.3.1 空氣凈化15-16
• 1.3.2 去除廢水中的有機污染物16-17
• 1.3.3 去除廢水中的無機污染物17
• 1.4 影響光催化的因素17-20
• 1.4.1 半導(dǎo)體材料的能帶結(jié)構(gòu)對光催化的影響17-19
• 1.4.2 反應(yīng)溫度和光照強度對光催化的影響19
• 1.4.3 光催化材料的形貌對光催化的影響19-20
• 1.5 提高半導(dǎo)體光催化活性的方法20-21
• 1.5.1 離子摻雜20
• 1.5.2 半導(dǎo)體復(fù)合20-21
• 1.5.3 貴金屬沉積21
• 1.5.4 表面敏化作用21
• 1.6 納米氧化鋅光催化復(fù)合材料的制備方法21-28
• 1.6.1 溶膠-凝膠法22-23
• 1.6.2 沉淀法23-24
• 1.6.3 水熱法24-25
• 1.6.4 固相法25-26
• 1.6.5 超聲法26-27
• 1.6.6 其他方法27-28
• 1.6.7 現(xiàn)有制備方法的不足之處28
• 1.7 本課題的研究內(nèi)容28-29
• 2 AC/ZnO復(fù)合物的制備、表征及其光催化性能測試29-40
• 2.1 前言29-30
• 2.2 實驗部分30-32
• 2.2.1 實驗試劑及儀器30-31
• 2.2.2 實驗步驟31
• 2.2.3 光催化性能測試31-32
• 2.3 產(chǎn)物結(jié)構(gòu)與性能分析32-36
• 2.3.1 X射線衍射分析32-33
• 2.3.2 產(chǎn)物形貌分析33-36
• 2.3.3 紅外光譜圖分析36
• 2.4 光催化性能測試36-38
• 2.5 納米AC/ZnO復(fù)合物的形成機理38-39
• 2.6 本章小結(jié)39-40
• 3 Fe_3O_4/ZnO復(fù)合物的制備、表征及光催化性能測試40-54
• 3.1 前言40-41
• 3.2 實驗部分41-43
• 3.2.1 實驗試劑及儀器41
• 3.2.2 實驗步驟41-43
• 3.3 產(chǎn)物結(jié)構(gòu)與性能分析43-49
• 3.3.1 X射線衍射分析43-44
• 3.3.2 掃描電鏡分析44-45
• 3.3.3 紅外光譜圖分析45-46
• 3.3.4 復(fù)合物的熱重分析46-47
• 3.3.5 磁滯回線譜圖分析47-48
• 3.3.6 磁性分離實驗48-49
• 3.4 光催化性能測試49-52
• 3.5 復(fù)合物的生成機理52
• 3.6 本章小結(jié)52-54
• 4 結(jié)論與展望54-56
• 4.1 結(jié)論54-55
• 4.2 展望55-56
• 參考文獻56-62
• 致謝62-63
• 在學(xué)期間的研究成果63

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 郭勝利;盧士香;徐文國;;微波輔助溶膠-凝膠法一步合成納米氧化鋅及其催化降解性能研究[J];北京理工大學(xué)學(xué)報;2012年01期

2 劉陽;王晟;王

本文編號：367464