K-,2-Nb-,4-O-,11-的制備、摻Cu改性及其光催化降解酸性紅G的研究.pdf

1、本論文較詳細(xì)的研究了鎢青銅(TB)型的鈮酸鹽化合物K2Nb4O11光催化降解有機(jī)物的性能。 以K2CO3和Nb2O5為原料，采用固相法制備K2Nb4O11和摻雜銅的K2Nb4O11化合物，并利用XRD、SEM、XPS等測(cè)試方法對(duì)樣品進(jìn)行表征。XRD和SEM檢測(cè)結(jié)果表明：在1000℃焙燒2h時(shí)可合成純度較高的K2Nb4O11粉末晶體，鈮酸鹽化合物K2Nb4O11，屬于四方晶系，空間群P4/mbm(127)，結(jié)構(gòu)為鎢青銅(tungs

2、tenbronze，TB)型結(jié)構(gòu)(JCPDS38-0297)。其晶粒較為均勻，外形呈長方柱狀，晶粒長度約1.25-1.5μm，結(jié)晶非常明顯。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)摻雜銅可以促進(jìn)K2Nb4O11的四方形鎢青銅型結(jié)構(gòu)的形成，提高K2Nb4O11晶體的結(jié)晶度。XPS圖譜分析可以得出，在摻銅催化劑中Nb存在兩種價(jià)態(tài)Nb5+和Nb4+，而Nb5+的含量都大于Nb4+。 以酸性紅G模擬染料廢水為對(duì)象進(jìn)行光催化降解實(shí)驗(yàn)，分析考察了催化劑的投加量、反應(yīng)物的

3、初始濃度等因素對(duì)光催化降解的影響。實(shí)驗(yàn)研究表明：在溫度1000℃焙燒2h制得的K2Nb4O11粉末對(duì)于降解濃度為20mg/L染料溶液，2h后的降解率為97.7﹪；而當(dāng)初始濃度為60mg/L時(shí)，2h后降解率也高達(dá)95.7﹪，光催化降解率與溶液初始濃度成反比。摻雜較低量的銅能夠提高K2Nb4O11光催化活性，但是當(dāng)摻銅量較大時(shí)，則會(huì)使K2Nb4O11光催化活性急速降低。最佳的摻銅量為0.2wt.﹪。 動(dòng)力學(xué)研究表明，本實(shí)驗(yàn)條件下，K