太陽能光催化劑的制備及其光催化性能的研究.pdf

1、近幾年，光催化已經(jīng)成為光化學反應的一個前沿領域，在處理各種生物難降解有機廢水方面有很廣闊的應用前景。如何制備能響應于太陽光的光催化劑和如何推廣其實際應用成為了當今光催化研究的主攻方向。當前研究主要集中在以下兩個方面：一、探索高比表面積光催化材料的合成方法，提高光催化劑對廢水中污染物的吸附能力，從而提高光催化材料對廢水中污染物的光催化降解能力。二、選擇合適的且能響應于太陽光的光催化材料，為光催化氧化的實際應用化提供可能。 以下是每

2、一部分的具體內(nèi)容： 第一章概述了光催化氧化對廢水污染物的降解機理、特點以及應用范圍，并介紹了TiO<,2>作為光催化材料的研究現(xiàn)狀及其弊端，以及響應于太陽光的光催化劑作為潛在光催化劑的優(yōu)勢。最后提出了自己對光催化氧化技術的實際應用化的設想和方法。 第二章在聚乙二醇/環(huán)己烷/水的水包油(O/W)乳濁液體系中，成功地合成了80-120 nm的CdS納米空心球，通過XRD，SEM，TEM和UV-Vis等測試手段對該光催化劑進行

3、了表征。本文還對其形成機理進行了初步探討。并以亞甲基蘭溶液為模擬染料廢水，以太陽光為光源，研究了其光催化活性。結果表明，僅60 min亞甲基蘭就幾乎完全被光催化降解。 第三章是利用檸檬酸絡合法和固相法來制備光催化劑SrCoO<,x>。通過XRD分析，確定合成的SrCoO<,x>粉體具有六方晶體結構。根據(jù)樣品SrCoO<,x>的紫外漫反射分析，確定其具有良好的光吸收特性。并以堿性臧花紅溶液為模擬染料廢水，以太陽為光源，研究了其光催

4、化活性。結果表明發(fā)現(xiàn)檸檬酸絡合法比固相研磨法所制備的SrCoO<,x>光催化活性好，光照僅4.5 h，染料降解率就達95.2％。 第四章分為三部分： 1.本節(jié)采用高溫固相煅燒的方法制備了Bi<,38>ZnO<,58>光催化納米材料。用紫外-可見分光光度計對該光催化劑的光吸收特性進行測定，發(fā)現(xiàn)Bi<,38>ZnO<,58>光催化劑在紫外光區(qū)和可見光區(qū)均有較強的光吸收特性。本實驗以亞甲基蘭溶液作為被降解物質，以太陽光為光源來

5、研究該催化劑的光催化活性。測試結果表明，Bi<,38>ZnO<,58>光催化劑對亞甲基蘭溶液具有較強的光催化降解性能，4h就可將亞甲基蘭近乎完全催化降解。而且此光催化劑也可被循環(huán)使用，循環(huán)使用5次后，Bi<,38>ZnO<,58>樣品的晶體結構基本沒變，其光催化效率仍保持在98％以上，顯示出該催化劑具有良好的穩(wěn)定性。 2．本節(jié)在聚乙二醇/環(huán)己烷/水的乳液體系中，在超聲條件下制備了磚形BiV04微米棒光催化材料，并通過XRD、S

6、EM、TEM和UV-Vis等測試手段對該光催化劑進行了表征。結果表明，用該法制備的由BiVO<,4>納米粒子構成的磚形微米棒光催化材料，在紫外和可見光區(qū)均有較強的光吸收性能。并對其形成機理進行了初步探討。以亞甲基蘭作為被降解物質，在太陽光照射下來研究其光催化活性，發(fā)現(xiàn)BiVO<,4>對亞甲基蘭有較強的降解作用，60 min就可將亞甲基蘭近乎完全的光催化降解，這使得該光催化劑具有了廣闊的應用前景。 3．本節(jié)采用固相法制備了Bi<,