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用研究.pdf

1、光催化氧化技術是從20世紀70年代開始發(fā)展起來的一種環(huán)境治理技術，被稱為“綠色技術”和“環(huán)境友好技術”。用于廢水處理領域時，能有效的將有機污染物轉化為無機小分子，達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。無機層狀化合物的結構具有良好的規(guī)整性和可設計性，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操作空間和應用前

2、景。 本文以層狀的V<,2>O<,5>為無機主體，不同烷基鏈的烷基紫精(alkylviologens)為有機客體，制備了一系列新型的有機．無機插層化合物：V<,2>O<,5>/烷基紫精插層化合物(RV)<,0.25>V<,2>O<,5>，運用XRD、IR、XPS、UV-vis DRS等方法對所制備的插層化合物進行組成、結構和性質分析，并對其在可見光下對染料的降解及光催化性能與插。層化合物結構的關系進行了探討。 分析表

3、征結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+>兩種混合價態(tài)存在；主．客體之間相互修飾的協(xié)同效應，可能起到了延長客體分子激發(fā)態(tài)壽命的作用，插層化合物在紫外和可見光區(qū)域有很強的吸收。 以RV<,2>插層化合物為光催化劑，在可見光照射下，對亞甲基藍、剛果紅等染料有很好的降解效果。100mL10mg/L亞甲基藍溶液，催化劑HV<,2>0.2g/L時，5小時降解率可

4、達99％；100mL20mg/L剛果紅溶液，催化劑PeV<,2> 0.2g/L時，3小時降解率可達98％。與有關文獻的光催化降解相比，本論文在進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>在紫外燈照射下對靛紅、結晶紫等染料的吸附、降解情況，考察了插層化合物的結構與光催化性能的關系。結果表明：客體烷基紫精中烷基鏈的長短，影響著插層化合物催化劑在水相中