本文關(guān)鍵詞：稀土摻雜氧化鋅納米材料的制備及其光催化性能研究

  更多相關(guān)文章： 高分子網(wǎng)絡(luò)凝膠法 稀土摻雜 ZnO 光催化 染料廢水

【摘要】：本研究采用高分子網(wǎng)絡(luò)凝膠法制備了稀土釔、鑭分別摻雜的納米Zn O光催化劑,探討了丙烯酰胺單體與N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺網(wǎng)絡(luò)劑的質(zhì)量、煅燒溫度以及稀土摻入量對ZnO光催化性能的影響。選用同步熱分析儀、X射線衍射儀、透射電子顯微鏡、X射線能譜儀、比表面積與孔隙率分析儀等設(shè)備對制得的粉體進(jìn)行表征。并以活性黃、甲基橙等染料廢水為目標(biāo)降解物,考察制備的納米ZnO的光催化降解性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明單體與網(wǎng)絡(luò)劑占醋酸鋅溶液質(zhì)量分別為2%、3%、4%的三個樣品中,3%的ZnO的粒徑分布最均勻、粒徑最小,而且比表面積也最大。此外,分別在650℃、700℃、750℃、800℃下煅燒制得的樣品中,隨著煅燒溫度的升高,ZnO的光催化降解性能先增大后減小,當(dāng)煅燒溫度為700℃時光催化效果最好。因此,納米ZnO的最佳制備條件為單體與網(wǎng)絡(luò)劑質(zhì)量為3%,煅燒溫度為700℃,此時ZnO的平均粒徑為40~43nm,比表面積為9.08m2/g,對活性黃的1h色度去除率為94.3%。稀土鑭、釔的摻入能提升ZnO的光催化性能,使ZnO在粒徑分布、比表面積與孔隙率等方面均有改善。其中鑭的最佳摻雜量為0.2%,對甲基橙的1h色度去除率高達(dá)96.5%,釔的最佳摻雜量為0.23%,對甲基橙的1h色度去除率為94.5%,二者相比于純ZnO對甲基橙的光催化降解效果分別提高了11.5%和9.5%。
【關(guān)鍵詞】：高分子網(wǎng)絡(luò)凝膠法 稀土摻雜 ZnO 光催化 染料廢水
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ132.41;TB383.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-18
• 1.1 納米ZnO的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)8-9
• 1.2 納米ZnO的應(yīng)用9
• 1.3 納米ZnO的制備方法9-12
• 1.3.1 固相法9
• 1.3.2 氣相法9-10
• 1.3.3 液相法10-12
• 1.4 納米ZnO的光催化機(jī)理12
• 1.5 納米ZnO光催化性能的影響因素12-15
• 1.5.1 ZnO本身性質(zhì)對其光催化性能的影響12-13
• 1.5.2 反應(yīng)體系對ZnO光催化性能的影響13-15
• 1.6 光催化性能提高的方法15-16
• 1.6.1 摻雜改性15-16
• 1.6.2 表面沉積貴金屬16
• 1.6.3 半導(dǎo)體復(fù)合16
• 1.7 研究意義與內(nèi)容16-18
• 第2章 稀土摻雜納米ZnO的制備與光催化實(shí)驗(yàn)材料與方法18-22
• 2.1 實(shí)驗(yàn)試劑18
• 2.2 實(shí)驗(yàn)儀器18-19
• 2.3 稀土摻雜納米ZnO光催化劑的制備19-20
• 2.4 光催化性能實(shí)驗(yàn)20
• 2.5 催化劑的表征20-22
• 第3章 純納米ZnO的制備及其光催化性能研究22-39
• 3.1 純納米ZnO的制備22-23
• 3.2 單體與網(wǎng)絡(luò)劑質(zhì)量和煅燒溫度對納米ZnO的影響23-34
• 3.2.1 單體與網(wǎng)絡(luò)劑質(zhì)量對納米ZnO的影響23-28
• 3.2.2 煅燒溫度對納米ZnO的影響28-33
• 3.2.3 納米ZnO的最佳制備條件33-34
• 3.3 納米ZnO的成分分析34-35
• 3.4 納米ZnO的光催化性能研究35-37
• 3.4.1 染料廢水初始濃度對光催化性能的影響35-36
• 3.4.2 催化劑投加量對光催化性能的影響36-37
• 3.4.3 染料種類對光催化性能的影響37
• 3.5 本章小結(jié)37-39
• 第4章 稀土鑭摻雜納米ZnO的制備及其光催化性能研究39-49
• 4.1 稀土鑭摻雜納米ZnO的制備39-40
• 4.2 La-ZnO的結(jié)構(gòu)分析40-43
• 4.2.1 La-ZnO的XRD表征40-41
• 4.2.2 La-ZnO的TEM表征41-42
• 4.2.3 La-ZnO的BET表征42-43
• 4.3 La-ZnO的成分分析43-44
• 4.4 La-ZnO的光催化性能研究44-47
• 4.4.1 鑭的摻入量對ZnO光催化性能的影響44-46
• 4.4.2 最佳摻鑭比的La-ZnO對甲基橙的降解46-47
• 4.5 本章小結(jié)47-49
• 第5章 稀土釔摻雜納米ZnO的制備及其光催化性能研究49-58
• 5.1 稀土釔摻雜納米ZnO的制備49-50
• 5.2 Y-ZnO的結(jié)構(gòu)分析50-53
• 5.2.1 Y-ZnO的XRD表征50-51
• 5.2.2 Y-ZnO的TEM表征51-52
• 5.2.3 Y-ZnO的BET表征52-53
• 5.3 Y-ZnO的成分分析53-54
• 5.4 Y-ZnO的光催化性能研究54-57
• 5.4.1 釔的摻入量對ZnO光催化性能的影響54-55
• 5.4.2 最佳摻釔比的Y-ZnO對甲基橙的降解55-57
• 5.5 本章小結(jié)57-58
• 第6章 結(jié)論與展望58-59
• 6.1 結(jié)論58
• 6.2 不足與展望58-59
• 致謝59-60
• 參考文獻(xiàn)60-65
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文65-66
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目66

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