幾種新型光催化劑的制備及降解有機(jī)染料行為和機(jī)理研究.pdf

1、近些年，在工業(yè)廢水中通?？梢詸z測到一些可溶解的有機(jī)染料，特別是在皮革和紡織品處理廢水中，它們通常具有高含量的有害生物。為了成功地降解這些有機(jī)染料，人們已經(jīng)開發(fā)出許多降解有機(jī)染料的技術(shù)，如化學(xué)氧化、物理吸附和生物降解等，然而這些技術(shù)通常會帶來二次污染。眾所周知，半導(dǎo)體光催化是在光照射下，遷移到半導(dǎo)體表面的光生電子和空穴可以與目標(biāo)降解物發(fā)生反應(yīng)進(jìn)而達(dá)到降解的目的。光催化技術(shù)領(lǐng)域中TiO2和ZnO是最具代表性的光催化材料，然而由于其較寬的禁帶

2、限制了其應(yīng)用。
　　本論文研究重點(diǎn)是制備一些新型光催化劑，探索簡單的合成方法和基于這些光催化劑對有機(jī)染料降解行為/機(jī)理的研究。其主要內(nèi)容如下:
　　(1)采用簡單的化學(xué)吸附法制備PCBM/TiO2復(fù)合光催化劑。選用的表征手段主要有:透射顯微鏡(TEM)、高分辨透射電子顯微鏡(HRTEM)、X-射線衍射儀(XRD)和紫外-可見漫反射(UV-DRS)。研究結(jié)果表明:所制備的樣品保持TiO2銳鈦礦晶型;PCBM均勻地包覆在TiO2

3、表面;PCBM/TiO2光催化劑在400-500nm范圍內(nèi)具有較強(qiáng)的吸收，通過可見光照射4.5h對亞甲基藍(lán)的降解率可以達(dá)到99.44％。
　　(2)采用溶膠-凝膠法以硫脲為N源，以WSe2為載體制備了N-TiO2@WSe2光催化劑。采取的表征手段是:掃描電子顯微鏡(SEM)、XRD及UV-DRS。研究結(jié)果表明:樣品中二氧化鈦中主要存在的晶型是銳鈦礦;N-TiO2顆粒均勻的負(fù)載在WSe2的表面，負(fù)載后的光催化劑在可見光范圍內(nèi)具有較強(qiáng)

4、的吸收，可見光照射60min后，對有機(jī)染料廢水的降解率達(dá)99.3％。
　　(3)通過水熱法以四種有機(jī)配體和金屬Pb和Zn制備了兩種金屬-有機(jī)框架化合物，[Pb(qlc)2(phen)]·3H2O(1)和[Zn(TBTC)(2，6-pydc)]n(2)?；衔?和2是由π-π堆積作用形成二維超分子結(jié)構(gòu)。通過在紫外-可見光下降解亞甲基藍(lán)、甲基紫、甲基橙和羅丹明B四種染料表明兩種化合物均表現(xiàn)出較強(qiáng)的降解活性。
　　(4)首次以經(jīng)典