【摘要】：如今,隨著生產(chǎn)效率和生活節(jié)奏的不斷加大,周邊環(huán)境污染問題日益突出。環(huán)境污染問題若不能得到大家的關(guān)注,伴隨而來的大氣污染,水體污染,陸地污染,會(huì)造成溫室效應(yīng),生態(tài)平衡和對(duì)人體健康產(chǎn)生危害。為了追求更好的生活環(huán)境,開發(fā)更優(yōu)異的光催化劑顯得很有意義。在眾多半導(dǎo)體光催化材料中,TiO_2因?yàn)楦叻�(wěn)定性、無毒、無二次污染和低成本等優(yōu)點(diǎn),在污染物處理和光能轉(zhuǎn)換等方面擁有很大的應(yīng)用價(jià)值。目前,TiO_2是應(yīng)用最多的催化劑。但是,TiO_2較寬的帶隙,只能吸收利用波長λ387.5 nm的光,太陽光利用率低和光生電子與空穴容易復(fù)合等缺點(diǎn)極大地限制了該類催化劑的進(jìn)一步推廣。研究發(fā)現(xiàn)進(jìn)行摻雜,負(fù)載后的二氧化鈦,其應(yīng)用范圍會(huì)更廣。因此,本論文設(shè)計(jì)選擇TiO_2纖維作為載體制備出Bi、V共摻的TiO_2纖維和MoS_2/CdS/TiO_2纖維材料。該材料具有可見光催化性質(zhì)、同時(shí)提高了光催化劑在污水的回收利用率。論文主要包括以下內(nèi)容:(1)以鈦酸正丁酯,乙酰丙酮,PVP,無水乙醇為原料,制得前驅(qū)體凝膠,后經(jīng)過靜電紡絲技術(shù),熱處理得到二氧化鈦纖維。該纖維為銳鈦礦相的二氧化鈦,纖維的直徑在300到400納米,長度大于1微米,表面有平行于長度方向的溝壑。(2)將釩酸鹽與硝酸鉍溶解在一定濃度的硝酸中作為摻雜液,混入(1)中的前驅(qū)體凝膠中,后經(jīng)過靜電紡絲技術(shù),熱處理得到Bi、V共摻的TiO_2纖維。取20mg的催化劑對(duì)50m L的5mg/L的Rh B進(jìn)行可見光降解,發(fā)現(xiàn)(Bi+V)/Ti的摩爾數(shù)之比為27.3%的Bi、V共摻TiO_2纖維,與未摻雜TiO_2纖維相比,可見光催化性質(zhì)有較大提升。(3)將TiO_2纖維作為載體,通過兩次水熱法,先水熱負(fù)載硫化鎘后,再次通過水熱法負(fù)載二硫化鉬,得到三元復(fù)合材料MoS_2/CdS/TiO_2,并對(duì)其進(jìn)行了一系列的表征(XRD,SEM,TEM)和測(cè)試。發(fā)現(xiàn)該催化劑的組成為,TiO_2纖維為載體,表面負(fù)載顆粒狀的硫化鎘和極細(xì)層狀的二硫化鉬。取20mg的催化劑對(duì)50m L的15mg/L的MB進(jìn)行可見光降解,發(fā)現(xiàn)該催化劑的吸附性質(zhì)明顯,同時(shí)3小時(shí)內(nèi)可見光降解率接近80%。
[Abstract]:Nowadays, with the increasing of production efficiency and living rhythm, the problem of environmental pollution is becoming more and more serious. If the environmental pollution problem can not get everybody's attention, the accompanying air pollution, water pollution, land pollution will cause Greenhouse Effect, ecological balance and harm to human health. In order to pursue a better living environment, it is meaningful to develop better photocatalyst. Among many semiconductor photocatalytic materials, TiO_2 has great application value in pollutant treatment and photoenergy conversion because of its advantages of high stability, non-toxicity, no secondary pollution and low cost. At present, TiO_2 is the most widely used catalyst. However, the wide band gap of TiO_2 can only absorb the light with wavelength 位 387.5 nm. The low utilization of solar light and the easy recombination of photogenerated electrons and holes greatly limit the further popularization of this kind of catalyst. It is found that the doped and loaded titanium dioxide will be more widely used. Therefore, Bi,V co-doped TiO_2 fiber and MoS_2/CdS/TiO_2 fiber were prepared by using TiO_2 fiber as carrier. The material has the properties of visible light catalysis and improves the recovery efficiency of the photocatalyst in wastewater. The main contents of this paper are as follows: (1) the precursor gel was prepared by using n-butyl titanate acetylacetone and PVP, anhydrous ethanol as raw materials. The fiber is anatase phase titanium dioxide, the diameter of the fiber is 300 to 400 nanometers, the length is more than 1 micron, the surface has a ravine parallel to the length direction. (2) vanadate and bismuth nitrate are dissolved in a certain concentration of nitric acid as the doping solution. Bi,V co-doped TiO_2 fibers were prepared by electrospinning after mixing with the precursor gel in (1). The Rh B of 50 mL 5mg/L was degraded by visible light using the catalyst of 20mg. It was found that the mole ratio of (Bi V) / Ti was 27.3% Bi,V co-doped TiO_2 fiber, which was compared with undoped TiO_2 fiber. (3) the TiO_2 fiber was used as the carrier. (3) the ternary composite MoS_2/CdS/TiO_2, was obtained by using the TiO_2 fiber as the carrier, the cadmium sulfide was first hydrothermal supported, and then the molybdenum disulfide was then supported by the hydrothermal method. A series of characterization (XRD,SEM,TEM) and tests were carried out. It was found that the catalyst was supported by TiO_2 fiber and supported on the surface of granular cadmium sulfide and very fine layer molybdenum disulfide. The MB of 50 mL 15mg/L was degraded by visible light using 20mg catalyst. It was found that the adsorption property of the catalyst was obvious, and the visible light degradation rate was close to 80% within 3 hours.
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O643.36

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本文編號(hào)：2328821