【摘要】：隨著工業(yè)的迅猛發(fā)展,廢水污染問題也日益嚴重,如何有效處理好廢水污染問題成為當今治理環(huán)境的重大課題。光催化技術(shù)在降解有機物方面條件溫和、綠色環(huán)保,具有簡單高效、效果卓越的優(yōu)點,能夠降低降解有機污染物的成本。因此,光催化技術(shù)成為了當前催化及環(huán)保領(lǐng)域的研究熱點。傳統(tǒng)的光催化劑如Ti02,禁帶寬度過大(約3.2 eV),只能利用太陽能中的紫外線部分(約4%),粉體Ti02顆粒過小,難以回收再利用,容易造成二次污染,致使Ti02的使用成本過高,限制了其在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用。因此,尋找新型在可見光部分具有響應(yīng)的可見光催化劑,并且解決好催化劑的回收再利用難的問題,從而降低成本,成為光催化研究的新課題。本文采用水熱法制備了Mo摻雜的ZnWO4納米顆粒光催化劑。以羅丹明B為降解對象,對比了摻雜前后ZnWO4納米顆粒的光催化活性。采用不同比例的Mo摻雜進入ZnWO4的晶格中,系統(tǒng)研究了Mo元素的摻雜量對ZnWO4的顆粒尺寸、表面積、禁帶寬度以及光催化活性的影響,并深入討論了其可能的機理。采用共沉淀法,以氯化鐵、硫酸亞鐵、鹽酸、氨水為原料,制備了Fe304磁性納米顆粒,再利用水熱法,以葡萄糖為原料,在Fe304磁性納米顆粒表層覆蓋一層致密的碳層,形成核-殼結(jié)構(gòu)的Fe3O4@C。用透射電鏡對Fe3O4@C進行表征,結(jié)果證明Fe304的表層已經(jīng)覆蓋上一層2nm厚的碳層。以Fe3O4@C為核心,分散在Cl-溶液中,再滴加BiO+溶液,使BiOCl沉積在Fe3O4@C表面,形成三元復(fù)合核-殼結(jié)構(gòu),最后經(jīng)過水熱處理,形成了具有蒲公英狀的形貌。采用凝膠-溶膠法,以TEOS為原料,在Fe304磁性納米顆粒表層覆蓋一層Si02層,在TEM下觀察,這層Si02層的厚度約為30 nm,形成核-殼結(jié)構(gòu)的Fe3O4@SiO2。以此核-殼結(jié)構(gòu)的Fe3O4@SiO2,再利用沉淀反應(yīng)將BiOBr生長在其表面上,最后進行水熱處理,形成半徑在1-2 μm之間的微球結(jié)構(gòu)。以Fe3O4@SiO2為核心,在將Ag3PO4附著與表面,形成三元核-殼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)的Fe3O4@SiO2@Ag3PO4。本文以羅丹明B為降解對象,研究了Fe3O4@C@BiOCl、Fe3O4@Si02@BiOBr及Fe3O4@SiO2@Ag3PO4的催化活性,通過X射線粉末衍射、掃描電鏡、透射電鏡對其形貌和組成進行表征,通過紫外漫反射譜圖、熒光譜圖、光電流譜圖和測定其比表面積,對其性能進行系統(tǒng)研究,并對其可能的機理進行了討論。
【圖文】：

０邐１５邐３０邐４５邐６０邐７５邐９０逡逑Ｔｉｍｅ邋（ｍｉｎ）逡逑圖１．５（Ａ）在模擬太陽光源下，羅丹明Ｂ被ＺｎＭｏｏ．ｏ５Ｗｏ．９５０４降解，，吸光度隨時間的逡逑變化曲線，其中插圖為羅丹明Ｂ的分子結(jié)構(gòu)；（Ｂ）不同Ｍｏ攘雜量的逡逑ＺｎＭ0ｘＷｉ＿ｘ0４光催化活性對比圍逡逑Ｆｉｇ．邋１．５邋（Ａ）邋ＵＶ－ｖｉｓ邋ｓｐｅｃｔｒａ邋ｒｅｃｏｒｄｅｄ邋ｄｕｒｉｎｇ邋ＲｈＢ邋ｄｅｇｒａｄａｔｉｏ打邋ｍｅｄｉａｔｅｄ邋ｂｙ逡逑ＺｎＭｏ0．0５Ｗ0，９５0４邋ｕｎｄｅｒ邋ｓｉｍｕｌａｔｅｄ邋ｓｏｌａｒ邋ｌｉｇｈｔ邋ｉｒｒａｄｉａｔｉｏｎ．邋Ｔｈｅ邋ｉｎｓｅｒｔ邋ｉｓ邋ｔｈｅ邋ｍｏｌｅｃｕｌａｒ逡逑ｓｔｒｕｃｔｕｒ＊ｅ邋ｏｆ邋ＲｈＢ．邋（Ｂ）邋Ｐｈｏ化ｃａｔａｌｙｔｉｃ邋ｅｆｆ

邐１０邐２０邐３０邐４０邐５０邐６０逡逑Ｔｉｍｅ邋（ｓ）逡逑圖１．６ＺｎＭ0ｘＷ｜＿ｘ0４的光電流曲線。從（ａ）到佩Ｍｏ的慘雜量分別為０、０．０２、０．０５逡逑和邋０．０８逡逑．…逡逑Ｆｉｇ．邋１．６邋Ｐｈｏｔｏｃｕｒｒｅｎｔｓ邋ｏｆ邋ＺｎＭ0ｘＷ］．ｘ0４．邋Ｆｒｏｍ邋（ａ）邋－邋（ｄ），也ｅ邋Ｍｏ－ｄｏｐｉｎｇ邋ｒａｔｉｏｓ邋ａｒｅ邋０，逡逑０．０２，邋０．０５邋ａｎｄ邋０．０８，邋ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ逡逑１．３．７催化重復(fù)性分析逡逑對于一個催化劑而言，穩(wěn)定性和重復(fù)性是實際應(yīng)用中最重要的指標之一。在本逡逑早中，通過二次循環(huán)降解羅丹明Ｂ來測定ＺｎＭｏ日．０５Ｗ０．９５Ｏ４的重復(fù)使用效率。如圖逡逑１．７所示，在經(jīng)過了Ｈ個循環(huán)之后，ＺｎＭｏｏ．ｏ５Ｗｏ．９５化的催化活性基本沒有損失，說明逡逑ＺｎＭｏ0．0５Ｗ0．９５0４本身的光腐蝕性較小，表面穩(wěn)定性高，有著潛在的應(yīng)用前景。逡逑－２５－逡逑
【學位授予單位】：福建師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：O643.36;X703

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