ZnO來源豐富,價格低廉,光催化活性高,具有很高的熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性、無毒以及環(huán)保等優(yōu)點,這些優(yōu)點使得ZnO在光催化應用中獲得越來越多的關注。本論文通過水熱合成法制備了Fe摻雜納米ZnO和Fe₃O₄/ZnO復合光催化劑,通過XRD、SEM等表征手段進行表征,并驗證了其光催化性能與回收利用的情況。（1）確定了制備Fe摻雜納米ZnO的工藝條件在反應溫度為150℃,無水乙醇滴加量為20m L,Fe/Zn摻雜比為0.05,pH=11時光催化性能較優(yōu)。通過正交試驗,得出Fe/Zn摻雜比為0.05,催化劑投加量為1.1g/L,亞甲基藍廢水pH=11,反應時間為150min時,催化劑光催化降解亞甲基藍的效果最優(yōu),達到94.1%。（2）制備的Fe摻雜納米ZnO均為纖鋅礦結構。摻雜的Fe并沒有以單獨的晶相堆積在晶體表面,而是以Fe3+滲入到ZnO晶格中。樣品為片狀形貌,其厚度在幾十到一百納米之間,分散性良好,片的長度大約在800nm左右。（3）確定了制備Fe₃O₄/ZnO復合光催化劑時,Zn²⁺

【文章來源】：中北大學山西省

【文章頁數】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 環(huán)境污染控制方法分類
        1.1.1 物理處理方法
        1.1.2 物理化學處理方法
        1.1.3 化學處理方法
        1.1.4 生物處理方法
        1.1.5 生態(tài)處理方法
    1.2 光催化技術簡介
        1.2.1 光催化技術研究背景
        1.2.2 光催化反應機理
    1.3 ZnO光催化劑的研究進展
        1.3.1 ZnO光催化劑的簡介
        1.3.2 納米ZnO的制備方法
    1.4 影響納米ZnO光催化活性的因素
        1.4.1 粒徑的影響
        1.4.2 形貌和晶格缺陷
        1.4.3 摻雜金屬離子和摻雜量
        1.4.4 pH值
        1.4.5 光源和光強
    1.5 光催化劑存在的問題和解決方法
        1.5.1 ZnO光催化劑存在的問題
        1.5.2 ZnO光催化劑的改性方法
    1.6 課題研究的目的、意義和研究內容
        1.6.1 課題研究的目的
        1.6.2 課題研究的意義
        1.6.3 課題的主要研究內容
2 Fe摻雜納米ZnO的制備
    2.1 Fe摻雜納米ZnO的制備
        2.1.1 實驗步驟
        2.1.2 實驗設備
        2.1.3 化學試劑
    2.2 納米材料表征
        2.2.1 表征手段
    2.3 結果與討論
        2.3.1 XRD表征結果分析
        2.3.2 SEM表征結果分析
    2.4 本章小結
3 Fe摻雜納米ZnO光催化性能的研究
    3.1 實驗裝置
    3.2 制備條件對其光催化性能的影響
        3.2.1 反應溫度對催化劑光催化性能的影響
        3.2.2 Fe/ZnO摻雜比對其光催化性能的影響
        3.2.3 無水乙醇滴加量對其光催化性能的影響
        3.2.4 pH對其光催化性能的影響
    3.3 反應條件對其光催化性能的影響
        3.3.1 催化劑用量對亞甲基藍降解率的影響
        3.3.2 亞甲基藍pH對降解率的影響
        3.3.3 正交試驗
    3.4 本章小結
4 Fe_3O_4/ZnO復合材料的制備
    4.1 實驗部分
        4.1.1 實驗步驟
        4.1.2 實驗設備
        4.1.3 化學試劑
    4.2 表征手段
    4.3 結果與討論
        4.3.1 XRD表征結果分析
        4.3.2 SEM表征結果分析
        4.3.3 IR分析
    4.4 本章小結
5 Fe_3O_4/ZnO復合材料光催化性能及回收利用率的研究
    5.1 光催化降解實驗
        5.1.1 實驗裝置
        5.1.2 光催化性能的驗證
    5.2 結果與討論
        5.2.1 鋅濃度對Fe_3O_4/ZnO復合材料光催化性能的影響
        5.2.2 催化劑投加量對其光催化性能的影響
        5.2.3 底物pH對光催化效率的影響
    5.3 Fe_3O_4/ ZnO復合材料磁性研究
    5.4 Fe_3O_4/ ZnO復合光催化劑可回收利用的研究
        5.4.1 對比ZnO和Fe_3O_4/ ZnO復合光催化劑的回收率
        5.4.2 Fe_3O_4/ ZnO復合光催化劑的回收利用率
    5.5 本章小結
6 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 本課題創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3416199