直接將有機(jī)污染物礦化的高級氧化過程（AOPs）是解決近年來日益惡化的水污染環(huán)境問題的有效手段。作為一種典型的AOP,光芬頓反應(yīng)可以通過持續(xù)產(chǎn)生強(qiáng)氧化性自由基達(dá)到這一目的,而α-Fe₂O₃是一種重要的光芬頓催化材料,具有穩(wěn)定性高、環(huán)境友好、廉價易得等優(yōu)勢�；诖�,本論文通過新型α-Fe₂O₃、α-Fe₂O₃復(fù)合材料以及熱處理改性材料的制備對氧化鐵基材料的光催化性能做出研究。主要研究內(nèi)容如下:（1）以氯化鐵為鐵源、乙二胺為模板劑,水熱制備了鋸齒梭型與二十四面體兩種新型α-Fe₂O₃,發(fā)現(xiàn)在較低溫度、高濃度乙二胺條件下生成的氧化鐵形貌為暴露{10-12}晶面的鋸齒梭型,而較高溫度時形貌為主要暴露{10-12}、{11-22}、{11-24}的二十四面體,其光催化芬頓降解羅丹明B（RhB）的速率常數(shù)分別為0.0198和0.0120,高于無鋸齒梭型α-Fe₂O₃的0.0079;（... 

【文章來源】：深圳大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：87 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

水污染問題ii

圖 1-2 半導(dǎo)體光催化原理示意圖情況下，半導(dǎo)體的光催化基本原理為：半導(dǎo)體具有價帶（VB）與導(dǎo)B 之間的能級差為該半導(dǎo)體的禁帶寬度，當(dāng)使用能量大于或者等于半照射時，VB 上的電子在光照的作用下很容易形成激發(fā)態(tài)，從而躍遷子（eCB-），留在價帶上的光生電子空穴則形成了價帶空穴（hVB+），-空穴對（photogenerated electron-hole pairs），又稱為光生載流子。由間有禁帶的存在，光生載流子的壽命（ns 級別）足夠使其遷移至催化劑溶液中的有機(jī)污染物，導(dǎo)帶電子（eCB-）與價帶空穴（hVB+）都能起到吸附在半導(dǎo)體催化劑表面的 O2捕獲而形成超氧自由基（·O2），隨之基（·OH）以及一些其他的活性物種（ROS）[2-3]，·OH 具有很強(qiáng)的擇性的對多種有機(jī)污染物分解甚至與徹底礦化。（2）電勢較正的 hVB，可以將催化劑表面所吸附的有機(jī)污染物氧化分解，此外，它還會與的水結(jié)合反應(yīng)生成·OH，進(jìn)而起到催化降解作用。

氧化鐵基材料形貌調(diào)控及光催化改性研究如圖 1-3a 所示， -Fe2O3具有類剛玉型（ -Al2O3）的晶體結(jié)構(gòu)，其原子結(jié)構(gòu)為 Fe原子位于八面體空隙的中間位置與其周圍的 6 個 O 原子配體相結(jié)合，正負(fù)離子配位數(shù)為6:4，O2-的排布為六方最密堆積。同樣的，如圖 1-2b 所展示的 Fe3O4的晶體結(jié)構(gòu)反尖晶石型，其中 O2-為立方排布，兩種非等價離子 Fe2+與 Fe3+在單元格的排列使得形成了一種獨(dú)特的結(jié)構(gòu)。而正是由于有兩種非等價離子的存在，使得 Fe3O4晶格中容易發(fā)生電子交換，從而賦予了較好的電學(xué)性能[16]。


本文編號：3504043