【摘要】：染料廢水在工業(yè)廢水中占有很大的比例,對環(huán)境的危害越來越嚴重。染料廢水成分復雜、抗氧化、難降解,并且水量極大,處理難度高。因此,開發(fā)高效、經(jīng)濟的廢水處理技術,是當前研究的熱點。光催化技術作為一種高效、安全的環(huán)境友好型環(huán)境凈化技術,具有設備簡單、效率高、能耗低、無二次污染等優(yōu)點,在工業(yè)廢水處理中具有巨大的潛力和廣闊的應用前景。本文以Bi(NO_3)_3·5H_2O、CTAB和乙二醇等為原料,利用水熱法成功合成了BiOBr催化劑。以羅丹明B為目標降解物,探究了催化劑的可見光催化活性及光催化反應機理。并且利用半導體復合技術,制備出BiOI/BiOBr復合催化劑,有效降低了BiOBr光生電子和空穴對的復合,從而改善BiOBr光催化性能,提高催化活性。同時研究了復合催化劑的光催化性能和其光催化機理。蒙脫石作為一種重要的粘土礦物,具有大的比表面積及孔隙率,且來源豐富,價格低廉,在廢水處理中作為吸附材料應用廣泛。同時,蒙脫石也是一種優(yōu)良的催化劑載體。針對BiOI/BiOBr光催化劑在水中不易回收的問題,光催化劑的負載化是一種很好的解決辦法。本文以鈣基蒙脫石作為復合催化劑的載體,利用其層狀結構的陽離子可交換性能,將BiOI/BiOBr復合光催化劑部分插入其層間域,使得蒙脫石的結構層被撐開,得到的蒙脫石負載型BiOI/BiOBr光催化劑。采用XRD、UV-Vis DRS、SEM、FT-IR等測試方法對蒙脫石基納米BiOI/BiOBr復合光催化材料進行了表征分析。研究表明,催化劑的分散程度和表面形貌均發(fā)生了不同程度的變化,其相應的表面反應活性隨之發(fā)生了改變。這是因為蒙脫石礦物的加入能夠顯著地降低復合光催化劑中的團聚現(xiàn)象,且蒙脫石具有特殊的層狀分子結構和優(yōu)良的吸附性能,可使污染物在催化劑周圍富集并增加催化劑與有機污染物的接觸,增大光降解速率,提高降解效果。以羅丹明B為目標降解物,催化劑投加量為0.01g,在模擬可見光照射60 min的條件下,羅丹明B降解率可達98%以上,重復使用5次后,降解率沒有明顯下降,說明制備的蒙脫石負載BiOI/BiOBr復合光催化材料不僅具有較高的光催化活性,而且壽命較長,性質穩(wěn)定。希望本論文的成果能對染料廢水的治理提供一定的參考。
【圖文】：

力攪拌器 85-2 型 北京世紀華科實驗壓反應釜 100mL 上海羌強儀器設式多用真空泵 SHB-Ⅲ型 鄭州世紀雙科實驗電子天平 FA2204B 型 上海精密科學儀光催化儀 HBX-F/UV300 型 北京紐比特科技溫鼓風干燥箱 DH-101 型 天津市中環(huán)實驗電催化降解裝置驗采用的光催化反應裝置（圖 2.1）是由光催化儀和磁力攪拌光源模擬可見光的波長，在出光口加了濾掉紫外光的濾光片距大約 30cm，反應液下面為可調(diào)速的磁力攪拌器，即可通過均勻。

4000 3500 3000 2500 2000 1500 100050100absorpWave number(cm-1)圖 4.4BiOI、BiOBr-2、B-10 的 FT-IR 測試圖Fig.4.4 FT-IR test chart of BiOI、BiOBr-2、 B-104.3.4 拉曼光譜分析（Raman）為了更準確地測定復合之后的復合型光催化劑的物質組成和成分特點，，對BiOI/BiOBr 復合樣品 B-10 進行了激光拉曼測試，選取樣品的不同部分進行激光拉曼測試，測試部位如圖 4.5 所示，圖 a 為 BiOI/BiOBr 復合樣品 B-10 在顯微鏡下放大 20 倍的 BiOI 部分。圖 b 為 BiOI/BiOBr 復合樣品 B-10 在顯微鏡下放大20 倍的 BiOBr 部分。
【學位授予單位】：河北地質大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：X703;O643.36;O644.1

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