纳米ZnO的功能化改性及其对染料污染物的光催化性能研究

被引量 : 10次 | 上传用户:li9599
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
半导体光催化技术具有处理效率高,不存在二次污染等特点,对难降解有机污染物具有明显的优势,被认为是一种极具前途的环境污染深度净化技术。纳米氧化锌(纳米ZnO)作为一种重要的半导体光催化材料,在有机污染物光催化降解方面显示出良好的应用前景。由于纳米ZnO存在光生电子空穴对复合几率高、量子产率低、易光腐蚀等问题,限制了其推广应用。如何提高纳米ZnO的光催化活性,拓展其光响应范围是目前光催化领域的研究热点。本文首先采用超声辅助技术制备了六方纤锌矿结构纳米ZnO,采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外—可见光谱(UV-Vis)等表征手段,对制备的纳米ZnO进行结构表征,以弱酸性艳红B (C.I. Acid Red249, AR249)为模型污染物,对其光催化活性进行了评价。研究表明,“声空化”作用产生的瞬时高温高压促进了醋酸锌与一缩二乙二醇之间的酯消除反应,形成Zn(OH)2,进一步脱水、成核,形成纳米ZnO。所得纳米ZnO对弱酸性艳红B具有很好的光降解效果,在紫外光辐照120min后,0.8g/L纳米ZnO可将20mg/L弱酸性艳红B完全降解。采用直接沉淀法制备了ZnO-SnO2复合光催化材料,研究了煅烧温度、Sn/Zn摩尔比、反应物浓度、反应温度对复合材料的光催化活性的影响。研究表明,当Sn/Zn摩尔比为1:4,Zn2+浓度为0.12mol/L,室温制备,700℃煅烧2h所得材料的光催化活性最佳,其光催化活性明显高于纯ZnO。以醋酸锌为原料、一缩二乙二醇为溶剂,在氧化石墨存在条件下,采用多元醇法制备ZnO/氧化石墨烯(ZnO/rGO)复合材料。采用傅立叶红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱、透射电镜(TEM)、紫外—可见(UV-Vis)漫反射光谱等手段对材料进行了表征,并对ZnO/rGO复合材料的形成机理进行了探讨。在高温作用下,一缩二乙二醇可将氧化石墨还原,形成类石墨(rGO)层状结构;同时,Zn2+水解、成核,在rGO层间形成ZnO纳米粒子,最终形成ZnO/rGO复合材料。光催化实验表明,rGO结构中的共轭大π键有利于提高有机染料在催化剂表面的吸附性能,提高材料的光催化活性;rGO良好的导电性,可有效促进光催化过程中光生电子一空穴的分离,减少载流子复合几率,抑制材料的光腐蚀。采用化学氧化法制备了聚间苯二胺/ZnO(PMPD/ZnO)复合材料,采用XRD、FTIR、TEM、UV-vis漫反射光谱对材料进行了表征,以弱酸性艳红B为模型污染物对材料的紫外光催化活性和可见光催化活性进行了评价。研究表明,ZnO纳米粒子只具有紫外光催化活性,而PMPD/ZnO复合材料同时具有紫外光和可见光催化活性;而且PMPD/ZnO复合材料具有很好的光催化稳定性,无论是在UV辐照下还是在可见光辐照下,PMPD/ZnO (1/80)复合材料重复使用5次后,对弱酸性艳红B的光催化活性仍保持在75%以上。
其他文献
羽毛球运动由于自身的特点和运动价值,所以日渐成为许多群众选择运动方式之一.但近年来合肥市羽毛球运动发展相对较慢.本文通过文献资料法、专家访谈法、问卷调査法等研究方
新企业所得税法于2008年1月1日开始实施,通过减低税率、规范税基、调整优惠政策导向等措施对原企业所得税法作了重大改革。这对企业盈余管理、纳税筹划、会计利润与应税所得
贝聿铭是美国华裔著名建筑设计师,他的设计以独特的个性闻名于世.贝聿铭的建筑是以光、影和运动为闪光点.擅长表达几何抽象的力量,使建筑充满了人性的光辉.玻璃金字塔就是他
文章通过对新疆巴里坤镇社区居住格局、语言使用、族际通婚、社会交往等的调查,考察了当地哈萨克族和汉族之间的民族交往现状,认为巴里坤镇的哈汉交往呈良性发展趋势。
新西兰是我国乳业进口的第一大来源地。2008年中新自由贸易协定签署后中新乳制品贸易更是取得较快增长。然而,在激增的贸易数字的背后存在着我国对外贸易依存度过高,国内乳业
改革开放以来,中国发电行业的迅速发展与政府规制改革政策密不可分。随着人们对自然垄断含义认识的变化、电力技术的发展、电力需求的变化以及电力行业体制改革的进行,发电行
物质过程是“做事”和“发生”的过程,其实现与动词的使用密不可分。但并不是所有的动词都可用于物质过程。传统的英语词典和语法著作出于句法分析的需要,根据英语动词的功能和
高速切削加工是切削加工发展的一个重要方向,本文详介绍高速切削加工机理、特点、在国内外的发展和应用领域以及其发展趋势等。
移动互联网是近几年的新兴业务,随着国内互联网爆炸式增长,行业发展越来越快速,行业内的竞争也日趋激烈。移动通信运营商对客户所提供的服务,已更多向移动互联网应用转变。本
本工作分析了研制核场测温用热电偶的紧迫性,介绍了一种核场测温用高精度K型热电偶合金材料。分析了热电偶材料中合金元素的作用,并进行了核场测温材料的抗辐照成分设计;通过