鐵氧體基光催化材料的制備及其光催化性能的研究.pdf

1、尖晶石型鐵氧體作為新型的半導體類材料，可以在光激發(fā)下催化降解有機污染物。它的禁帶寬度小，太陽光利用率較高，可以成為更高效的光催化劑。但是單獨用其來催化降解有機污染物，效率很低。因此，為提高其光催化活性，采用摻雜和貴金屬沉積的方法來提高尖晶石型鐵氧體的光催化性能。
　　采用溶膠-凝膠法合成不同元素摻雜的YxZn1-xFe2O4（Y=Ca，Cu和Ag）系列樣品和不同煅燒溫度與煅燒時間的Ca0.5Co0.5Fe2O4樣品。通過XRD進行

2、表征，發(fā)現(xiàn)CaxZn1-xFe2O4樣品隨Ca2+摻雜量的增多，會產生CaFe2O4的衍射峰;CuxZn1-xFe2O4樣品為單一晶相，衍射峰也未發(fā)生偏移;AgxZn1-xFe2O4樣品中Ag+未能完全進入晶格，摻雜后會導致Fe2O3、Ag和ZnO雜相峰的產生;Ca0.5Co0.5Fe2O4樣品為尖晶石型。SEM分析表明，Ca2+摻雜會引起尖晶石型鐵氧體的形貌從顆粒狀向棒狀改變;Ca2+摻雜會使尖晶石型鐵氧體的顆粒粒徑減小;Ag+摻雜會

3、使尖晶石型鐵氧體形貌變得非常不規(guī)則;Ca0.5Co0.5Fe2O4樣品形貌為片層狀。紫外光照射下催化劑樣品降解100mL的甲基橙(50mg/L)的光催化實驗結果顯示，ZnFe2O4催化劑的甲基橙脫色率為62.88％;Ca0.5Zn0.5Fe2O4催化劑的甲基橙脫色率為85.25％;Cu0.1Zn0.9Fe2O4催化劑的甲基橙脫色率為63.83％;Ag0.1Zn0.9Fe2O4催化劑的甲基橙脫色率為69.18％;在850℃下煅燒5h的Ca

4、0.5Co0.5Fe2O4催化劑的甲基橙脫色率為94.2％。
　　采用均相沉積法(HDP)與膠體沉積法(CD)制備Au/ZnFe2O4催化劑。XRD分析表明，隨著Au加入量的增大，Au的衍射峰逐漸增強。SEM圖顯示，CD法制備的Au/ZnFe2O4催化劑表面的Au顆粒分散性優(yōu)于HDP法，能譜表明CD法和HDP法制備的Au/ZnFe2O4中Au的實際復合量與理論計算基本一致。樣品光催化實驗表明，使用HDP法制各的Au加入量為1wt％