超小石墨烯-鋅鐵氧體納米復(fù)合材料的制備及其性能研究.pdf

1、環(huán)境污染是人類所面臨日益嚴(yán)峻的全球性問題之一，尤其是水污染嚴(yán)峻挑戰(zhàn)了人類的生存和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。光催化具有常溫反應(yīng)、綠色能源、降解性強(qiáng)和凈化徹底等優(yōu)點(diǎn)，成為水污染處理的新興技術(shù)。其中，光催化劑結(jié)構(gòu)對光催化性能的影響至關(guān)重要，本論文以超小石墨烯為隔板，鋅鐵氧體為光催化劑，合成具有三維網(wǎng)狀碳包覆的鋅鐵氧體。通過XRD、SEM、TEM、BET等測試方法對材料的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征，并對其光催化性能進(jìn)行測試，詳細(xì)地對其制備-微觀結(jié)構(gòu)-性能之間的關(guān)

2、系進(jìn)行了研究，具體結(jié)論如下：
　　首先，通過微波加熱-高溫煅燒法分別合成ZnFe2O4-500和G-ZnFe2O4-500，研究發(fā)現(xiàn)USGO和ZnFe2O4具有協(xié)同作用。SEM和TEM的微觀形貌表明ZnFe2O4-500晶粒為50 nm的無規(guī)則球狀結(jié)構(gòu)，而G-ZnFe2O4-500為20 nm方形晶粒結(jié)構(gòu)。同時(shí)G-ZnFe2O4-500的光催化降解速率大大調(diào)高，說明超小石墨烯的復(fù)合能提高ZnFe2O4的光催化能力。
　　其次

3、，本文對比了煅燒溫度對ZnFe2O4和G-ZnFe2O4的微觀結(jié)構(gòu)及光催化性能的影響，發(fā)現(xiàn)ZnFe2O4晶粒隨煅燒溫度升高，各向同性生長，比表面積、晶粒尺寸和光催化性能均有明顯降低，而G-ZnFe2O4晶粒延311晶面定向生長，尺寸沒有明顯增大，光催化性能隨溫度升高而升高，在500℃時(shí)達(dá)到最佳值。說明在高溫情況下 USGO形成的三維導(dǎo)電網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)具有空間束縛功能，能有效限制ZnFe2O4晶粒的增大并控制其形貌，同時(shí)能提高ZnFe2O4的導(dǎo)