【摘 要】
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每年都有大量的WPCB产生,与此同时带来了严重的资源浪费和环境污染,而且现有的处理处置方案大多数是针对线路板中的金属部分。本文将回收的WPCB非金属粉末经过简单酸解处理制备成玻璃纤维球束,负载光催化剂处理有机废水,达到以废治废的目的。金属-有机框架结构,作为一类无机-有机杂化形成的多孔材料,其结构组成主要包括金属离子和有机配体两个部分。在光催化应用领域,其结构中的有机配体可以起到光敏剂的作用,提高
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每年都有大量的WPCB产生,与此同时带来了严重的资源浪费和环境污染,而且现有的处理处置方案大多数是针对线路板中的金属部分。本文将回收的WPCB非金属粉末经过简单酸解处理制备成玻璃纤维球束,负载光催化剂处理有机废水,达到以废治废的目的。金属-有机框架结构,作为一类无机-有机杂化形成的多孔材料,其结构组成主要包括金属离子和有机配体两个部分。在光催化应用领域,其结构中的有机配体可以起到光敏剂的作用,提高对光能的吸收效率,金属离子作为催化活性中心,表现出半导体量子点功能。MXene作为一类二维导电材料,具有良好的导电性,在光催化领域是一种很好的助催化剂,并且在聚合物复合材料领域应用前景广阔。TiO2是一种性能优异的半导体材料,因此其在光催化领域得到广泛的研究和应用,但由于其本身禁带宽度较大限制了其应用,通常需要对其进行改性处理。因此,本文以WPCB非金属粉末为原料制备得到的玻璃纤维球束作为载体,负载基于MOF材料的复合光催化剂,将其用于光催化降解染料废水,探究其光催化性能及影响因素,主要研究结果如下:1.采用溶剂热法制备了玻璃纤维球束负载不同比例的CuCo双金属MOF材料(GfB/CuxCo1-x-MOFs),并对其进行了光催化性能测试。实验结果表明,引入了钴离子的GfB/CuCo-MOF在紫外光下对罗丹明B的降解率是单一Cu-MOF的2.5倍,在氙灯照射下的降解率是Cu-MOF的3.6倍。根据不同铜钴离子比例的光催化实验结果,铜钴离子最佳比例为1:1。2.在双金属MOF的基础上,引入MXene材料,采用溶剂热法制备了GfB/MXene/CuCo-MOF复合材料,对其进行了性能表征以及光催化性能测试。通过紫外可见漫反射光谱以及光致发光光谱分析发现,引入了MXene的复合材料光响应范围拓宽至520nm,光生载流子复合效率也明显降低。光催化性能测试发现,紫外光下该复合材料对罗丹明B的降解率基本没有变化,而在氙灯照射下,其降解率是GfB/CuCo-MOF的1.7倍,是单一Cu-MOF的6.9倍。3.采用溶剂热法制备了GfB/TiO2/CuCo-MOF复合材料,通过紫外可见漫反射光谱以及光致发光光谱分析发现,引入了TiO2的复合材料光响应范围拓宽至550nm,光生载流子复合效率也略微降低。光催化性能测试发现,紫外光下该复合材料对罗丹明B的降解率基本没有变化,而在氙灯照射下,其降解率是GfB/CuCo-MOF的2倍,是单一Cu-MOF的7倍。
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