12175.磁性fe3o4@tio2sio2氣凝膠催化劑的制備及光催化性能的研究

1、碩士學位論文磁性Fe304@TiOz／SiOz氣凝膠催化劑的制備及光催化性能的研究PreparationandphOtOcataIytlcperformanceofmagneticFe304@Ti02]Si02aerogelcatalyst學號：21307172完成日期：2016420大連理工大學DalianUniversityofTechnology大連理工大學碩士學位論文摘要隨著工農業(yè)的發(fā)展，大量的有機廢水給周圍環(huán)境帶來了嚴重的破壞

2、，利用傳統(tǒng)的污水處理法很難進行其降解。因此，對水溶液中的染料廢水進行處理變得有必要并且意義重大。在過去幾十年里，通過使用半導體納米粒子對有機染料的光催化降解對于環(huán)境修復變得意義重大。在各種各樣的光催化劑中，因為Ti02成本低廉、具有優(yōu)良的化學穩(wěn)定性、無毒性和高催化活性，所以已經被廣泛的用于處理各種有機污染物。Ti02在輻照光能蹙等丁I或大于其帶隙能級時會產生空穴電子對(e。／h)。如果使這些電荷分離，那么它們會遷移到催化劑表面和參與界面

3、氧化還原反應。然而，在實際的污水處理當中，因為疏水性污染物的吸附、電子空穴對的快速重組限制了光量子效率，并且使得從水中回收和分離Ti02變得困難，因此許多方法被提出用來提高Ti02吸附和光催化性能。本文針對Ti02以上缺點，制備了一種具有高比表面積的Si02氣凝膠和具有磁響應的Fe304，利用Ti02將磁性Fe304進行包裹，然后負載到Si02氣凝膠上，制備出可回收利用的核殼型Fe304@Ti02／Si02氣凝膠催化劑，并對有機染料進行

4、光催化降解，起到良好的效果。本論文研究內容主要包括：(1)首先利用水熱法合成磁性Fe304，然后利用溶膠凝膠法制備出核殼型Fe304@Ti02催化劑，為了制備高比表面積的載體，從工業(yè)粉煤灰中提取了Si02，并經過表面改性處理制得Si02氣凝膠，在此基礎上，利用水熱法合成出了Fe304@Ti02／Si02氣凝膠催化劑。(2)利用XRD、IR、BET、SEM、TEM、UV—vis、磁滯回線、pH等電點等分析方法對所制備的Fe304@Ti02

5、／Si02氣凝膠催化劑進行表征。結果顯示：所制各的復合型光催化劑中Fe304外層被一層Ti02所包覆，并且Fe304@Ti02成功負載在Si02氣凝膠上。(3)利用氙燈作為光源，采用羅丹明B作為目標降解物，通過Fe304@Ti02／Si02氣凝膠催化劑降解羅丹明B，在制備條件方面，分別研究了TBOT和Si02氣凝膠的摻雜量的不同對羅丹明B的光催化效果；在應用條件方面進一步考察了溶液初始pH、催化劑濃度、不同催化劑隨光照時間等因素對羅丹明