發(fā)布時間：2020-07-04 20:36

【摘要】：隨著生活中含有機(jī)物物質(zhì)的廣泛應(yīng)用,如殺蟲劑、染料、藥物以及化妝品等途徑的使用產(chǎn)生了大量的芳香族化合物。這些芳香族化合物通過食物鏈的堆積對人類健康和生態(tài)系統(tǒng)平衡都產(chǎn)生了很大的威脅。傳統(tǒng)的光催化劑,如TiO_2因其價格低廉、無毒無害和制備簡單等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注,但也由于TiO_2只對紫外光響應(yīng)而受到應(yīng)用限制。因此,找到一種可見光驅(qū)動半導(dǎo)體光催化劑降解環(huán)境中的芳香族化合物顯得尤為重要�？梢姽庹继柲芸偭康�46%,為了充分利用太陽能以及提高光催化劑的光催化活性,很多致力于研究人員在探索無毒、可回收、性能優(yōu)異的可見光光催化劑方面做出了許多努力。ZnS是一種n型半導(dǎo)體材料,由于其豐富的形貌、優(yōu)良的物理性能以及獨(dú)特的光催化性能引起了人們的廣泛關(guān)注,但同時也由于其寬帶隙限制了對可見光的利用效率。本文通過帶隙工程控制半導(dǎo)體或復(fù)合材料的成分或晶體結(jié)構(gòu)來改變ZnS的帶隙,通過促進(jìn)其光吸收性能,進(jìn)而提高其可見光催化活性。具體研究內(nèi)容如下:(1)采用一步溶劑熱法通過調(diào)控Zn/Mo摩爾比制備帶隙可調(diào)控的ZnS-MoS_2固溶體可見光催化劑。在實(shí)驗(yàn)體系中,通過調(diào)節(jié)不同的Zn/Mo摩爾比,合成了不同帶隙寬窄、比表面積大小、光催化活性高低的ZnS-MoS_2固溶體。當(dāng)Zn:Mo=30:1時,所合成的ZnS-MoS_2固溶體可見光催化性能最佳,且經(jīng)過四輪循環(huán)實(shí)驗(yàn)后ZnS-MoS_2固溶體也表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性。(2)為提高ZnS-MoS_2固溶體對太陽能中的可見光的利用效率,在合成過程中引入石墨烯,通過一步溶劑熱法制備了rGO/ZnS-MoS_2復(fù)合材料。將所制備的復(fù)合材料通過降解鄰硝基苯酚來探究其光催化性能,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)石墨烯的質(zhì)量百分比為11%時,即11%rGO/ZnS-MoS_2復(fù)合材料的催化性能最好。在可見光下,對2-NP的降解效率達(dá)90.57%,對實(shí)際制藥廢水的COD去除率達(dá)74.05%。(3)采用一步水熱法調(diào)控Zn/In摩爾比制備帶隙可調(diào)控的Zn_(1-x)In_(2x/3)S固溶體可見光催化劑。經(jīng)過對Zn/In原子比優(yōu)化,Zn_(0.6)In_(0.27)S固溶體的光催化性能最佳,且對芳香族類化合物具有較好的降解效果。在可見光照射下,Zn_(0.6)In_(0.27)S固溶體對鄰硝基苯酚、氯霉素、對硝基苯酚和頭孢曲松鈉的降解效率分別為97.10%、89.76%、96.01%和87.02%;在氯霉素、頭孢曲松鈉、2-NP和4-NP的最終降解液中可檢測到NO_3~-的含量分別為0.619、0.667、2.912和1.703 mg/L;且氯霉素的最終降解液中還可檢測到2.005 mg/L的Cl~-。此外,這四種污染物的降解路徑也通過液質(zhì)聯(lián)用進(jìn)行分析預(yù)測。另外通過大腸桿菌的毒性實(shí)驗(yàn)表明Zn_(1-x)In_(2x/3)S固溶體還有較好的生物解毒性。
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：O643.36;X787;O644.1
【圖文】：

圖 2-1 ZnS-MoS2的制備簡易流程圖Figure 2-1 Asimple flowchart for preparation of ZnS-MoS2 ZnS-MoS2固溶體材料的表征分析nS-MoS2固溶體的晶格結(jié)構(gòu)是采用Cu-Kα輻射(λ=0.154056 nm)X射

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本文編號：2741561