SnO2的制備及其光催化性能研究.pdf

1、近些年，環(huán)境污染成為人們亟待解決的一個重要問題。因半導體材料展現(xiàn)出獨特的性能，使其為催化降解污染物注入了新的活力。尤其是面對水污染處理這一嚴峻的挑戰(zhàn)，半導體催化劑能夠吸收利用太陽光這一綠色能源來催化降解廢水中的有機物，光催化效率高、安全性好，能降解幾乎所有的有機污染物，使得開發(fā)比表面積大、光催化活性高、光響應范圍廣的光催化材料和經濟、有效、環(huán)境友好的光催化廢水處理技術成為當下研究的重要內容。
　　本文的目的是通過簡單易行的方法，制

2、備出純度高、粒徑小、形貌均一，具有良好光學性能的純二氧化錫和氧化鋅改性的復合半導體光催化劑，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域的工業(yè)應用提供一定的理論依據(jù)。本文的研究內容與結果如下:
　　(1)以SnCl4·5H2O為前驅體，氨水為沉淀劑，利用溶膠-凝膠法在不同的前驅體濃度、煅燒溫度、表面活性劑、反應溶液醇水比的條件下調控制備不同粒徑與性能的SnO2光催化劑。此外，在前驅體中加入Zn(NO

3、3)2·6H2O，通過控制Sn4+與Zn2+的不同前驅體摩爾比，得到了SnO2/ZnO復合半導體;
　　(2)通過X-射線衍射、掃描電鏡、透射電子顯微鏡等對樣品進行表征，結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復合光催化劑因ZnO的加入展現(xiàn)出獨特的形貌。XRD結果表明，當n(Sn4+)∶n(Zn2+)為1∶1時，復合物特征最明顯。此外，結合不同的調控參數(shù)，分析了微粒成核與

4、生長機理;
　　(3)以甲基橙為主要目標降解物，亞甲基藍和羅丹明B作為對比，考察了SnO2光催化劑和SnO2/ZnO復合光催化劑對有機染料分子的降解能力，其中調控反應環(huán)境使醇水體積比為1∶0時制備得到的SnO2樣品對甲基橙溶液的降解效率最高，在有表面活性劑SDS的反應環(huán)境中制備的樣品降解能力較好，SnO2/ZnO復合光催化劑在重復性實驗中表現(xiàn)出較好的穩(wěn)定性;
　　(4)對SnO2光催化降解過程的反應動力學進行擬合分析，結果表