基于有機(jī)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(lái)嚴(yán)重的污染，進(jìn)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(jìn)行有機(jī)物降解時(shí)具有降解速度快、反應(yīng)條件溫和、無(wú)二次污染、應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用作有機(jī)物的處理。本文就光催化氧化和Fenton催化氧化兩個(gè)方面，以納米等離子體傳感器設(shè)備為檢測(cè)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(guò)原位光譜實(shí)現(xiàn)了對(duì)水體中有機(jī)物

2、氧化降解過(guò)程的檢測(cè)。
　　在光催化氧化中，我們將通過(guò)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(jiǎn)單的混合，并通過(guò)提拉機(jī)成膜處理后得到Au/TiO2/C60復(fù)合物。通過(guò)紫外-可見(jiàn)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(guò)XRD得到了制備的納米復(fù)合物材料的結(jié)構(gòu)組成，通過(guò)SEM圖觀察到Au和TiO2納米粒子，通過(guò)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(jì)了利用制備Au/TiO2/C60薄膜測(cè)試光催化活性的實(shí)驗(yàn)，并明顯觀察到了光催化效果。建立了檢測(cè)有機(jī)物的納米等離子體傳感系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)納米等離子體最大吸收波長(zhǎng)的來(lái)回波動(dòng)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(xué)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(guò)共沉淀法制備了Fe3O4的復(fù)合物—Au

4、/Fe3O4 Fenton催化劑。通過(guò)紫外-可見(jiàn)光譜圖可以觀察到單獨(dú)金納米等離子體及復(fù)合Fe3O4后的金LSPR吸收峰；通過(guò)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(guò)對(duì)復(fù)合物與單獨(dú)Fe3O4的衍射峰對(duì)比，表明Au納米粒子引入并沒(méi)有影響Fe3O4的晶相。設(shè)計(jì)了利用制備Au/Fe3O4溶液測(cè)試Fenton催化活性的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也證實(shí)了我們成功制備了所期望的光催化劑。建立了檢測(cè)有機(jī)物的納米等離子體傳感系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)納米等離子體最大吸收