Ag負載有序介孔ZnO/SBA15、TiO 2 /SBA15納米復合材料的合成及光催化性能研究
發(fā)布時間:2021-12-10 00:07
社會經濟的快速發(fā)展以及工農業(yè)規(guī)模的不斷擴大對人類的生存環(huán)境造成了極大的污染,其中尤其是工業(yè)廢水的排放造成的水資源污染問題越來越嚴重,已成為當下人類必須面對和急需解決的問題,因此尋求簡單高效、經濟且環(huán)境友好的方法來降解有機污染物成為環(huán)境治理領域的當務之急。通過光催化劑催化降解有機污染物的光催化降解技術是近年來快速發(fā)展起來的處理環(huán)境污染的新興技術。TiO2和ZnO由于具有良好的光電性、化學性能穩(wěn)定和生物相容性好等優(yōu)點,且能在一定波長光的激發(fā)下產生活性自由基從而達到降解環(huán)境中污染物和殺滅細菌的目的,在處理廢水中的有機物質和微生物抗菌領域中應用廣泛。然而它們在實際的應用過程中仍然存在以下缺陷:1)由于禁帶寬度較大從而對可見光基本沒有響應;2)TiO2和ZnO納米顆粒較小,容易發(fā)生團聚以及很難回收,造成二次污染。文獻調研中我們發(fā)現(xiàn)可以通過對TiO2和ZnO進行適當?shù)母男詠砜朔鲜鋈毕?通過摻雜重金屬或稀土金屬來增強其對可見光的響應性;將它們負載于多孔材料中可以提高其回收及重復利用率。介孔分子篩SBA-15作為一種經典的介孔材料,具...
【文章來源】:中國人民解放軍海軍軍醫(yī)大學上海市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
羅丹明B的分子結構式Fig.1.1ThemolecularstructureofrhodamineB
圖 1.2 RhB 在紫外可見光區(qū)的連續(xù)光譜Fig.1.2 The continuous spectrum of RhB in the UV visible region2、光催化實驗在本論文中我們選取在高壓汞燈照射下(300W)光降解羅丹明 B 來考察合成的光催化材料的光催化性能。具體實驗步驟如下:首先選取一個 200mL 的燒杯,外部用錫箔紙包住;其次是在燒杯中配制 100mL 濃度為 25mg/L 的羅丹明 B 溶液,然后稱取25mg合成的不同復合光催化材料加入到上述溶液中,并在暗室(關燈的小房間)中磁力攪拌 30min,這樣光催化材料與羅丹明 B 可以充分接觸并達到吸附解離平衡;在磁力攪拌下,采用 300W 的高壓汞燈提供光源。羅丹明 B 的濃度隨光催化時間的變化由紫外可見光譜儀測定,即間隔一段時間后吸取 1mL 光催化后的羅丹明 B 加入到1.5mL 的 EP 管中,于低速離心機 3000rpm 離心 2min,小心將上清轉移進新的 EP 管中,這樣可以除去光催化材料;最后在上機于波長 553nm 處,檢測溶液的吸光度(A)。根據(jù)朗伯-比耳定律以及收集的上清樣本的吸光度值,可以計算出羅丹明 B 的光降解
圖 2.1 SBA-15 的合成過程Fig. 2.1 The synthesis process of SBA-15構導向劑的作用下,前驅體自組裝形成溶致液晶,繼而形成凝膠, 然后以沉淀的方式析出來,通過焙燒或有機溶劑萃取的方法除去結構導向劑,得到具有特定空間對稱性的有序介孔材料。有機-無機二元自組裝合成有序介孔材料 SBA-15 的具體操作步驟如下:稱取 12.5g 表面活性劑 P123 與 95g 去離子水和 375g 鹽酸(2M)混合于三頸瓶中,在 39°C 水浴下攪拌 30min 形成均勻的混合溶液;再向上述混合溶液中緩慢加入 26g 正硅酸四乙酯(TEOS),在不同攪拌速度下繼續(xù)攪拌(250 rpm,550 rpm,850rpm)24h;然后將所得到的混合溶液轉移進干凈的高壓水熱釜中,在一定的溫度(40℃、100℃和 130°C)下老化、陳化 24h,洗滌 3 次(去離子水和無水乙醇), 50℃干燥。最后將干燥后的白色粉末放入電阻爐中按照以下程序進行煅燒:
本文編號:3531555
【文章來源】:中國人民解放軍海軍軍醫(yī)大學上海市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
羅丹明B的分子結構式Fig.1.1ThemolecularstructureofrhodamineB
圖 1.2 RhB 在紫外可見光區(qū)的連續(xù)光譜Fig.1.2 The continuous spectrum of RhB in the UV visible region2、光催化實驗在本論文中我們選取在高壓汞燈照射下(300W)光降解羅丹明 B 來考察合成的光催化材料的光催化性能。具體實驗步驟如下:首先選取一個 200mL 的燒杯,外部用錫箔紙包住;其次是在燒杯中配制 100mL 濃度為 25mg/L 的羅丹明 B 溶液,然后稱取25mg合成的不同復合光催化材料加入到上述溶液中,并在暗室(關燈的小房間)中磁力攪拌 30min,這樣光催化材料與羅丹明 B 可以充分接觸并達到吸附解離平衡;在磁力攪拌下,采用 300W 的高壓汞燈提供光源。羅丹明 B 的濃度隨光催化時間的變化由紫外可見光譜儀測定,即間隔一段時間后吸取 1mL 光催化后的羅丹明 B 加入到1.5mL 的 EP 管中,于低速離心機 3000rpm 離心 2min,小心將上清轉移進新的 EP 管中,這樣可以除去光催化材料;最后在上機于波長 553nm 處,檢測溶液的吸光度(A)。根據(jù)朗伯-比耳定律以及收集的上清樣本的吸光度值,可以計算出羅丹明 B 的光降解
圖 2.1 SBA-15 的合成過程Fig. 2.1 The synthesis process of SBA-15構導向劑的作用下,前驅體自組裝形成溶致液晶,繼而形成凝膠, 然后以沉淀的方式析出來,通過焙燒或有機溶劑萃取的方法除去結構導向劑,得到具有特定空間對稱性的有序介孔材料。有機-無機二元自組裝合成有序介孔材料 SBA-15 的具體操作步驟如下:稱取 12.5g 表面活性劑 P123 與 95g 去離子水和 375g 鹽酸(2M)混合于三頸瓶中,在 39°C 水浴下攪拌 30min 形成均勻的混合溶液;再向上述混合溶液中緩慢加入 26g 正硅酸四乙酯(TEOS),在不同攪拌速度下繼續(xù)攪拌(250 rpm,550 rpm,850rpm)24h;然后將所得到的混合溶液轉移進干凈的高壓水熱釜中,在一定的溫度(40℃、100℃和 130°C)下老化、陳化 24h,洗滌 3 次(去離子水和無水乙醇), 50℃干燥。最后將干燥后的白色粉末放入電阻爐中按照以下程序進行煅燒:
本文編號:3531555
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