基于有機物催化氧化的納米等離子體傳感器.pdf

1、工農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展給環(huán)境帶來嚴重的污染，進而影響到人們的生活質(zhì)量和城市的可持續(xù)發(fā)展。在眾多的水污染處理技術(shù)中，光催化氧化和Fenton催化作為新穎的凈化技術(shù)，在進行有機物降解時具有降解速度快、反應(yīng)條件溫和、無二次污染、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點，被廣泛用作有機物的處理。本文就光催化氧化和Fenton催化氧化兩個方面，以納米等離子體傳感器設(shè)備為檢測工具，制備了兩種不同的傳感器，并將催化方面的活性與傳感方面的特性相結(jié)合，通過原位光譜實現(xiàn)了對水體中有機物

2、氧化降解過程的檢測。
　　在光催化氧化中，我們將通過還原HAuCl4·4H2O得到的10 nm金溶膠、經(jīng)預(yù)處理的TiO2溶膠和C60簡單的混合，并通過提拉機成膜處理后得到Au/TiO2/C60復(fù)合物。通過紫外-可見光譜圖可以觀察到金納米等離子體以及C60的特征吸收峰，通過XRD得到了制備的納米復(fù)合物材料的結(jié)構(gòu)組成，通過SEM圖觀察到Au和TiO2納米粒子，通過復(fù)合材料的紅外吸收光譜圖可以明顯區(qū)分出C60的特征吸收峰在1104 cm

3、-1and1453 cm-1。設(shè)計了利用制備Au/TiO2/C60薄膜測試光催化活性的實驗，并明顯觀察到了光催化效果。建立了檢測有機物的納米等離子體傳感系統(tǒng)，通過對納米等離子體最大吸收波長的來回波動情況，建立了不同反應(yīng)條件與等離子共振吸收峰的搖擺頻率的模型關(guān)系。
　　在Fenton催化中，首先利用化學還原法將HAuCl4·4H2O還原為金納米粒子，然后在制備的金納米溶膠中利用鐵的前驅(qū)體溶液通過共沉淀法制備了Fe3O4的復(fù)合物—Au

4、/Fe3O4 Fenton催化劑。通過紫外-可見光譜圖可以觀察到單獨金納米等離子體及復(fù)合Fe3O4后的金LSPR吸收峰；通過XRD得到了制備的納米復(fù)合物材料晶相結(jié)構(gòu)的衍射峰，通過對復(fù)合物與單獨Fe3O4的衍射峰對比，表明Au納米粒子引入并沒有影響Fe3O4的晶相。設(shè)計了利用制備Au/Fe3O4溶液測試Fenton催化活性的實驗，同時也證實了我們成功制備了所期望的光催化劑。建立了檢測有機物的納米等離子體傳感系統(tǒng)，通過對納米等離子體最大吸收