復合納米材料的制備及其對重金屬離子和有機污染物的去除.pdf

1、環(huán)境污染特別是水污染日趨嚴重，其中，重金屬離子和有機污染物是重要的水污染源。在本研究中，我們通過水熱法制備了納米結(jié)構(gòu)的BiOBr微球，研究其對重金屬離子的吸附處理，及低濃重金屬離子生活用水的連續(xù)凈化處理，并探究其吸附機理；制備了SnO2@SnS2/TiO2雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)及二維TiO2@g-C3N4異質(zhì)結(jié)構(gòu)，研究了復合物在紫外、可見光下對甲基橙的降解作用；利用水解作用將納米ZnO顆粒固著在碳纖維上，與植物纖維混合抄紙得到光催化紙，研究了其對甲

2、基橙在紫外光下的光催化降解。此外，還利用SEM、TEM、XRD、FTIR、EDS Mapping、DRS、AFM、PL譜等測試手段對所合成樣品及性能進行了表征。發(fā)現(xiàn)，對于納米結(jié)構(gòu)的BiOBr納米微球，合成時采用較大的Br/Bi比例，則形成尺寸較大的納米片，組裝成的微球具有較大的比表面積和直徑。納米片組裝的BiOBr微球?qū)Χ喾N重金屬離子 Cr(VI)、Cd(II)、Pb(II)均表現(xiàn)出良好的吸附能力，且吸附速率快、吸附徹底，這與其比表面積

3、較大及金屬離子與吸附劑之間穩(wěn)定的化學鍵合作用有關(guān)。鑒于這種高效徹底的吸附作用，本文設(shè)計了一種連續(xù)吸附裝置，研究了BiOBr微球?qū)Φ蜐庵亟饘匐x子生活用水的連續(xù)吸附凈化處理，同樣表現(xiàn)出良好的凈化效果。對Pb(II)、Cd(II)和Cr(VI)的吸附能力分別達到4.9kg/g、5.7kg/g和21.5kg/g。
　　利用簡單的液相沉淀法所制備的雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)SnO2@SnS2/TiO2復合物，通過在TiO2納米帶表面異質(zhì)結(jié)的構(gòu)建，以及能帶匹

4、配，光生載流子得到有效的分離，進而提高了TiO2納米帶的光催化效果和光響應(yīng)范圍。其在紫外、可見光條件下對偶氮類有機染料甲基橙均具有良好的催化降解性能，復合物在可見光下兩小時就使甲基橙的降解率達到了95％；紫外條件下30min的降解率為98%。
　　采用液相蒸發(fā)自組裝的方法所制備的二維異質(zhì)結(jié)構(gòu)TiO2@g-C3N4，其g-C3N4緊密地結(jié)合到TiO2納米帶的表面，形成了類似于核殼的結(jié)構(gòu)，通過能帶匹配及PL譜分析發(fā)現(xiàn)復合物有效促進了光