五氧化二釩-烷基紫精插層化合物的制備及其在染料降解中的應(yīng)用研究.pdf

1、光催化氧化技術(shù)是從20世紀(jì)70年代開始發(fā)展起來的一種環(huán)境治理技術(shù)，被稱為“綠色技術(shù)”和“環(huán)境友好技術(shù)”。用于廢水處理領(lǐng)域時(shí)，能有效的將有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無機(jī)小分子，達(dá)到完全礦化而無二次污染的目的，是一種很有很好的污水處理方法。無機(jī)層狀化合物的結(jié)構(gòu)具有良好的規(guī)整性和可設(shè)計(jì)性，將不同性能的層狀主體化合物與不同功能的插層客體相結(jié)合，由于主客體之間的相互作用，可得到具有特殊性能的插層材料。因而為制備新型的光催化材料提供了廣闊的技術(shù)操作空間和應(yīng)用前

2、景。 本文以層狀的V<,2>O<,5>為無機(jī)主體，不同烷基鏈的烷基紫精(alkylviologens)為有機(jī)客體，制備了一系列新型的有機(jī)．無機(jī)插層化合物：V<,2>O<,5>/烷基紫精插層化合物(RV)<,0.25>V<,2>O<,5>，運(yùn)用XRD、IR、XPS、UV-vis DRS等方法對(duì)所制備的插層化合物進(jìn)行組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)分析，并對(duì)其在可見光下對(duì)染料的降解及光催化性能與插。層化合物結(jié)構(gòu)的關(guān)系進(jìn)行了探討。 分析表

3、征結(jié)果證明插層化合物的層間距隨著烷基紫精烷基鏈中碳原子數(shù)的的增大而增大：插層化合物中釩原子以V<'4+>和V<'5+>兩種混合價(jià)態(tài)存在；主．客體之間相互修飾的協(xié)同效應(yīng)，可能起到了延長(zhǎng)客體分子激發(fā)態(tài)壽命的作用，插層化合物在紫外和可見光區(qū)域有很強(qiáng)的吸收。 以RV<,2>插層化合物為光催化劑，在可見光照射下，對(duì)亞甲基藍(lán)、剛果紅等染料有很好的降解效果。100mL10mg/L亞甲基藍(lán)溶液，催化劑HV<,2>0.2g/L時(shí)，5小時(shí)降解率可

4、達(dá)99％；100mL20mg/L剛果紅溶液，催化劑PeV<,2> 0.2g/L時(shí)，3小時(shí)降解率可達(dá)98％。與有關(guān)文獻(xiàn)的光催化降解相比，本論文在進(jìn)行染料的光催化降解的過程中采用可見光源、催化劑用量少，節(jié)省了能源、降低了成本。 通過不同烷基鏈的插層化合物催化劑RV<,2>在紫外燈照射下對(duì)靛紅、結(jié)晶紫等染料的吸附、降解情況，考察了插層化合物的結(jié)構(gòu)與光催化性能的關(guān)系。結(jié)果表明：客體烷基紫精中烷基鏈的長(zhǎng)短，影響著插層化合物催化劑在水相中