g-C3N4改性光催化劑增強(qiáng)氟碳樹脂涂層滅菌性能研究.pdf

1、船舶壓載水是遠(yuǎn)洋船舶航運(yùn)安全和高效運(yùn)營的保證，但壓載水異域排放引起的外來有害生物入侵已成為海洋環(huán)境面臨的四大威脅之一，成為亟待解決的環(huán)境難題。因此，研究壓載水問題的解決具有重要的意義。本文以氟碳樹脂(PEVE)涂料為基底材料，利用石墨相氮化碳(g-C3N4)改性復(fù)合光催化劑增強(qiáng)氟碳樹脂(PEVE)涂層的滅菌性能，研究其滅菌機(jī)理，為高性能光催化劑/氟碳樹脂(PEVE)涂料體系應(yīng)用于殺滅海洋細(xì)菌提供理論依據(jù)。
　　本文首先以TiO2光

2、催化劑作為研究對象，以超聲法合成g-C3N4/TiO2復(fù)合光催化劑，并制備g-C3N4/TiO2/PEVE復(fù)合涂層，測試紫外光照射條件下復(fù)合涂層的滅菌性能。結(jié)果表明，g-C3N4/TiO2復(fù)合光催化劑的添加，有效地增強(qiáng)了氟碳樹脂(PEVE)涂層的滅菌性能。對其滅菌機(jī)理進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)由于g-C3N4與TiO2之間存在著能級匹配關(guān)系，g-C3N4的存在促進(jìn)了TiO2光生電子-空穴對的分離，從而產(chǎn)生了更多具有滅菌性能的活性物種(·OH，·O2

3、-)。
　　在TiO2材料的研究基礎(chǔ)上，又對可見光催化劑Bi2MoO6進(jìn)行研究。采用水熱法合成Bi2MoO6催化劑并確定最佳合成工藝。結(jié)果表明，水熱條件pH=1是Bi2MoO6催化劑合成的最佳工藝。隨后，利用超聲法合成g-C3N4/Bi2MoO6復(fù)合光催化劑，并制備g-C3N4/Bi2MoO6/PEVE復(fù)合涂層，測試可見光照射條件下復(fù)合涂層的滅菌性能。結(jié)果表明，g-C3N4/Bi2MoO6復(fù)合光催化劑的添加，有效地增強(qiáng)了氟碳樹脂(

4、PEVE)涂層的滅菌性能。對其滅菌機(jī)理進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)由于存在g-C3N4/Bi2MoO6異質(zhì)結(jié)構(gòu)，g-C3N4存在可使Bi2MoO6的載流子數(shù)量增加，電子-空穴對復(fù)合率降低，從而產(chǎn)生更多具有滅菌性能的活性物種(·O2-，h+)。
　　本文還對光催化劑改性后的氟碳樹脂(PEVE)涂層的使用性能進(jìn)行了檢測。檢測結(jié)果表明，復(fù)合光催化劑的添加，不會對氟碳樹脂(PEVE)涂層的使用性能產(chǎn)生影響，說明改性后的氟碳樹脂(PEVE)涂層的性能仍具