MAl2O4(M=Cu,Zn,Cd)系光催化劑的制備及催化性能的研究.pdf

1、采用不同的方法制備了CuAl2O4,ZnO/ZnAl2O4和CdAl2O4光催化劑。利用X射線衍射(XRD),掃描電子顯微鏡(SEM),熱重-差熱分析(TG-DTA),紫外-可見光吸收光譜(UV-Vis),比表面積分析(BET)等技術(shù)手段對所制備的光催化劑進(jìn)行了表征與分析。在模擬太陽光或者紫外光的照射下,對所合成的光催化劑的性能進(jìn)行了系統(tǒng)的考察。
　　(1)采用共沉淀法制備了納米結(jié)構(gòu)的CuAl2O4,用草酸做犧牲劑,在150 W的

2、氙燈照射下,考查了不同焙燒時(shí)間,不同焙燒溫度,不同催化劑用量,不同草酸濃度對光催化活性的影響。并用XRD、SEM、TG-DTA對樣品分別進(jìn)行了分析與表征,表明CuAl2O4為尖晶石型結(jié)構(gòu),平均粒徑10 nm左右。在相同條件下分別考察了固相法、共沉淀法與檸檬酸溶膠-凝膠法對光催化劑樣品活性影響,根據(jù)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果檸檬酸溶膠-凝膠法制備的光催化劑的氫氣產(chǎn)生活性最好,氫氣的生成速率為41 mL/h;共沉淀法次之,為34 mL/h;固相法最差,為2

3、5 mL/h。
　　(2)采用共沉淀法和檸檬酸溶膠-凝膠法制備了尖晶型納米結(jié)構(gòu)的ZnO/ZnAl2O4,考察了不同比列,不同焙燒溫度,不同焙燒時(shí)間,不同催化劑的用量,不同甲基橙的濃度和不同制作方法對催化劑活性的影響。采用XRD、SEM、TG-DTA、UV-vis、BET進(jìn)行了表征與分析,當(dāng)Zn:Al=1:1.5,ZnO與ZnAl2O4能很好的形成異質(zhì)結(jié)構(gòu),用檸檬酸溶膠-凝膠法制作的催化劑在600℃焙燒4個(gè)小時(shí),催化劑的用量為0.6

4、 g,在模擬太陽光下50分鐘對600 mL(25 mg/L)的甲基橙的降解率達(dá)到99.34％,說明偏鋁酸鋅的有著很好的光催化活性。
　　(3)采用共沉淀法和檸檬酸法制備偏鋁酸鎘催化劑,并制備了偏鋁酸鎘/二氧化鈦p-n復(fù)合光催化劑。在紫外光照射下,考察了不同比列,不同焙燒溫度,不同催化劑的用量,不同甲基橙的濃度和不同制作方法對催化劑活性的影響。采用SEM,TG-DTA,XRD對所得的催化劑進(jìn)行表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,當(dāng)硝酸鎘和硝酸鋁按1