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文檔簡(jiǎn)介
1、近些年,環(huán)境污染成為人們亟待解決的一個(gè)重要問題。因半導(dǎo)體材料展現(xiàn)出獨(dú)特的性能,使其為催化降解污染物注入了新的活力。尤其是面對(duì)水污染處理這一嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),半導(dǎo)體催化劑能夠吸收利用太陽(yáng)光這一綠色能源來催化降解廢水中的有機(jī)物,光催化效率高、安全性好,能降解幾乎所有的有機(jī)污染物,使得開發(fā)比表面積大、光催化活性高、光響應(yīng)范圍廣的光催化材料和經(jīng)濟(jì)、有效、環(huán)境友好的光催化廢水處理技術(shù)成為當(dāng)下研究的重要內(nèi)容。
本文的目的是通過簡(jiǎn)單易行的方法,制
2、備出純度高、粒徑小、形貌均一,具有良好光學(xué)性能的純二氧化錫和氧化鋅改性的復(fù)合半導(dǎo)體光催化劑,并通過降解染料廢水來考察材料的光催化性能,最終為二氧化錫在光催化處理廢水領(lǐng)域的工業(yè)應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。本文的研究?jī)?nèi)容與結(jié)果如下:
(1)以SnCl4·5H2O為前驅(qū)體,氨水為沉淀劑,利用溶膠-凝膠法在不同的前驅(qū)體濃度、煅燒溫度、表面活性劑、反應(yīng)溶液醇水比的條件下調(diào)控制備不同粒徑與性能的SnO2光催化劑。此外,在前驅(qū)體中加入Zn(NO
3、3)2·6H2O,通過控制Sn4+與Zn2+的不同前驅(qū)體摩爾比,得到了SnO2/ZnO復(fù)合半導(dǎo)體;
(2)通過X-射線衍射、掃描電鏡、透射電子顯微鏡等對(duì)樣品進(jìn)行表征,結(jié)果表明制備的樣品平均晶粒尺寸在5 nm-17 nm之間,晶粒形貌均一,分散性較好。SnO2/ZnO復(fù)合光催化劑因ZnO的加入展現(xiàn)出獨(dú)特的形貌。XRD結(jié)果表明,當(dāng)n(Sn4+)∶n(Zn2+)為1∶1時(shí),復(fù)合物特征最明顯。此外,結(jié)合不同的調(diào)控參數(shù),分析了微粒成核與
4、生長(zhǎng)機(jī)理;
(3)以甲基橙為主要目標(biāo)降解物,亞甲基藍(lán)和羅丹明B作為對(duì)比,考察了SnO2光催化劑和SnO2/ZnO復(fù)合光催化劑對(duì)有機(jī)染料分子的降解能力,其中調(diào)控反應(yīng)環(huán)境使醇水體積比為1∶0時(shí)制備得到的SnO2樣品對(duì)甲基橙溶液的降解效率最高,在有表面活性劑SDS的反應(yīng)環(huán)境中制備的樣品降解能力較好,SnO2/ZnO復(fù)合光催化劑在重復(fù)性實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性;
(4)對(duì)SnO2光催化降解過程的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行擬合分析,結(jié)果表
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