近年來,超聲波與半導體光催化劑結合的聲催化技術由于具有強的礦化能力,清潔無污染等優(yōu)勢被應用到廢水治理的研究中。一些半導體光催化劑由于制造簡單和活性高等優(yōu)勢被廣泛應用于聲催化降解有機污染物研究中。在紫外光照射下,半導體光催化劑TiO₂能夠生成具有高催化活性的自由基,可降解附著于催化劑表面的各種有機污染物。然而,TiO₂具有三大缺陷:一,對太陽光吸收范圍較小;二,光生電子-空穴對易復合;三,不能同時具有強的氧化還原能力。這些問題嚴重限制了TiO₂的實際應用。為了解決這些問題,研究者進行了大量的實驗探究。2013年,Yu等人提出的直接Z型能夠在一定程度上解決上面所述的三個問題,因而受到了研究者們廣泛的關注。本研究通過將不同帶隙半導體光催化劑進行復合,用來擴寬光的響應范圍。另外,通過加入導電通道,加速一種催化劑導帶上的電子轉移到另一種催化劑的價帶與之復合,能夠有效的抑制催化劑本身光生載流子的復合,同時保留了強的氧化還原能力。為了更好的進行有機污染物的降解反應,對Z型催化體系進行了改進,形成雙Z型催化體系,同時保留二種半導體光催化...

【文章頁數】：74 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景及意義
    1.2 聲催化降解有機污染物的機理
    1.3 半導體光催化劑的改進方法
        1.3.1 貴金屬沉積
        1.3.2 離子摻雜
        1.3.3 復合半導體
    1.4 本論文研究內容
第2章 Z型mMBIP-MWCNT-In₂O₃催化體系的構建及聲催化降解諾氟沙星的研究
    2.1 本章研究內容
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗藥品
        2.2.2 儀器裝置
        2.2.3 實驗方法
    2.3 結果與討論
        2.3.1 樣品的X射線粉末衍射(XRD)
        2.3.2 樣品的掃描電鏡(SEM)圖
        2.3.3 mMBIP-MWCNT-In₂O₃的能量色散X射線光譜(EDX)
        2.3.4 樣品的紫外-可見漫反射光譜(DRS)
        2.3.5 樣品的傅里葉變換紅外(FT-IR)光譜圖
        2.3.6 mMBIP-MWCNT-In₂O₃的X射線光電子(XPS)譜
        2.3.7 降解諾氟沙星溶液的紫外吸收光譜圖以及降解率變化圖
        2.3.8 超聲照射時間對聲催化降解諾氟沙星的影響及相應的動力學
        2.3.9 重復利用次數和不同捕獲劑對降解諾氟沙星性能的影響
        2.3.10 可能的聲催化降解有機污染物的機理
    2.4 本章小結
第3章 正對稱雙(OSD)Z型SnO₂\CdSe/Bi₂O₃催化劑的制備及聲催化降解有機污染物的研究
    3.1 本章研究內容
    3.2 實驗部分
        3.2.1 實驗藥品
        3.2.2 儀器設備
        3.2.3 實驗方法
    3.3 結果與討論
        3.3.1 樣品的X射線粉末衍射(XRD)圖
        3.3.2 樣品的掃描電鏡(SEM)圖
        3.3.3 SnO₂\CdSe/Bi₂O₃的透射電鏡(TEM)圖
        3.3.4 SnO₂\CdSe/Bi₂O₃的X射線光電子能譜(XPS)圖
        3.3.5 樣品的紫外-可見漫反射(DRS)光譜及其單體的帶隙計算
        3.3.6 樣品的傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)
        3.3.7 樣品的光致發(fā)光(PL),光電流(TPR)和阻抗(EIS)
        3.3.8 催化劑用量、羅丹明B(RhB)初始濃度對聲催化降解反應的影響
        3.3.9 超聲(US)照射時間對聲催化降解有機污染物的影響及相應動力學
        3.3.10 聲催化降解RhB的紫外-可見光譜及與TOC的比較圖
        3.3.11 重復利用次數和捕獲劑對聲催化降解RhB的影響
        3.3.12 有機染料的種類對OSD Z型 SnO₂\CdSe/Bi₂O₃聲催化降解反應的影響
        3.3.13 LC-MS分析和RhB在聲催化降解反應中可能的降解途徑
        3.3.14 聲催化降解有機污染物的機理分析
    3.4 本章小結
第4章 結論與展望
    4.1 結論
    4.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及申請的國家專利



本文編號：3872971