納米結構金屬氧化物的非水體系合成及其在污水處理中的應用.pdf

1、傳統的水相合成法通常存在著如下弊端：無定形沉淀的產生，pH值的調控，金屬鹽在水相中容易水解，由于體系中掩蔽劑、聚合物、膠束等的加入而引入雜質等，而這些弊端在非水體系中都能夠得到有效解決。在眾多的非水體系合成路徑中，苯甲醇已經被作為溶劑合成了多種納米級的二元金屬氧化物、鈣鈦礦、復合物等。但是在這些以苯甲醇作為溶劑的合成中，通常選用的是價格很昂貴的金屬乙酰丙酮鹽和醇鹽作為前驅體，而且反應時間持續(xù)數天。本論文以金屬硝酸鹽作為前軀體，苯甲醇作為

2、溶劑，在溫和條件下通過一步合成就得到了納米結構的金屬氧化物，大大降低了納米結構材料的制備成本。 環(huán)境污染是人類現在所面臨的共同問題。近年來，逐漸興起的利用納米結構金屬氧化物材料的吸附性能和催化性能處理廢水，為我們提供了一種治理環(huán)境污染的理想方法。本論文具體的研究內容分為以下兩個方面： 1.在低溫的苯甲醇體系中制備出了分等級的CeO2納米晶微球，對所得樣品進行了XRD，SEM，TEM，HRTEM以及BET表征。分別以模擬污

3、水中無機污染物鉻（Ⅵ）和有機污染物羅丹明B為目標污染物，測試合成出的CeO2納米晶微球的吸附和污水治理效果。實驗結果發(fā)現，該吸附劑能有效去除污水中的鉻（Ⅵ）和羅丹明B。根據實驗結果，我們還提出了可能的吸附機理。 2.進一步利用微波輔助苯甲醇體系一步合成了納米Cu2O，ZnO，CeO2和Co3O4粉體。這種合成方法能夠將反應時間縮短至15分鐘。我們對所得樣品進行了XRD，SEM和TEM表征。為了測試這些微波輔助制備的納米結構過渡金

4、屬氧化物的環(huán)境催化性能，我們用聚四氟乙烯作為粘結劑將Cu2O納米晶和多壁碳納米管粘合在一起構成復合電極Cu2O/CNTs/PTFE，并通過XRD、SEM和EDX對該復合電極進行了表征，發(fā)現基于此復合電極作為陰極的新型電-Fenton體系能夠有效地降解污水中羅丹明B。我們仔細地考察了基于Cu2O/CNTs/PTFE復合陰電極電-Fenton體系中影響羅丹明B降解效率的一些因素，考察了電極的穩(wěn)定性和可重復利用性，并對實驗的機理進行了簡單的推