納米復(fù)合催化劑的制備及其在催化降解中的應(yīng)用.pdf

1、近年來，科研人員發(fā)現(xiàn)多功能納米復(fù)合催化劑在物理吸附、醫(yī)藥中間體合成、污水處理、航天燃料、有機(jī)催化等領(lǐng)域存在潛在應(yīng)用價(jià)值，隨后多功能納米復(fù)合催化劑引起科研人員的密切關(guān)注。本文以改進(jìn)的Hummers法制備的氧化石墨烯為載體，聚乙烯亞胺（PEI）為鏈接劑與穩(wěn)定劑，以修飾的四氧化三鐵和硫酸鈦等為前驅(qū)體，醋酸鈀為催化活性中心，成功制備出兩種新型的納米復(fù)合催化劑：其中Pd NPs/Fe3O4-PEI-RGO被稱為磁性納米復(fù)合催化劑，Pd NPs/T

2、iO2/PEI-RGO被稱為鈀摻雜的二氧化鈦納米復(fù)合催化劑。
　　針對(duì)新合成的2種納米復(fù)合催化劑，首先進(jìn)行納米復(fù)合催化劑結(jié)構(gòu)與形貌的表征。借助元素分析儀（EDX）、紫外可見分光光度計(jì)（Uv-vis）和傅立葉-紅外光譜掃描儀（FT-IR）三種儀器確立了材料的元素組成、化學(xué)結(jié)構(gòu)以及含有的官能團(tuán)；利用俄歇電子能譜（XPS）、X射線衍射儀（XRD）檢測(cè)復(fù)合催化劑的化合價(jià)存在狀態(tài)與顆粒的晶體結(jié)構(gòu)；利用掃描電子顯微鏡（SEM）以及投射電子顯微

3、鏡（TEM）檢測(cè)催化劑的表面的整體形貌與顆粒的微觀形貌。其次通過降解一系列工業(yè)染料與有機(jī)污染物來評(píng)估催化劑的催化活性。通過改變pH值、催化劑種類及含量等單因素，進(jìn)行最佳反應(yīng)條件的選擇，隨后測(cè)試催化劑的催化活性，結(jié)果顯示：第一種磁性納米復(fù)合催化劑在NaBH4溶液作為還原劑條件下，降解工業(yè)廢水染料和有機(jī)污染物過程中表現(xiàn)出優(yōu)良的催化活性、降解率以及回收效率。此外，在十三次重復(fù)試驗(yàn)后，磁性納米復(fù)合催化劑仍然顯示高的穩(wěn)定性與催化活性。第二種鈀摻雜

4、二氧化鈦納米復(fù)合催化劑，利用水熱法的優(yōu)點(diǎn)，在反應(yīng)溫度為180℃、反應(yīng)時(shí)間為12h的條件下，使得醋酸鈀、聚乙烯亞胺與硫酸鈦三種物質(zhì)質(zhì)量比為1∶10∶50，制備出納米顆粒大小均勻、分散性好、有一定菱形形貌結(jié)構(gòu)的復(fù)合催化劑顆粒。該反應(yīng)條件溫和，成本較低，得到的納米晶體純度較高，納米尺寸較小，比表面積大，以致于光催化降解效果顯著，說明金屬離子摻雜到二氧化鈦中可提高光降解效率和對(duì)太陽光的利用率。總之，這2種新型的多功能納米復(fù)合催化劑的顆粒粒徑均一