生物質(zhì)碳基氣凝膠復合材料的可控制備及其光催化性能研究.pdf

1、隨著環(huán)境污染問題日趨嚴重，半導體光催化技術(shù)在污水處理領(lǐng)域的應用受到廣泛重視，然而傳統(tǒng)的TiO2等光催化劑存在光響應范圍較窄、太陽能利用率低，以及量子效率低等不足，嚴重限制了其實際應用。生物質(zhì)碳基氣凝膠是一類具有高孔隙率的三維網(wǎng)絡多孔結(jié)構(gòu)的納米輕質(zhì)材料，在環(huán)境保護、催化劑載體等領(lǐng)域應用前景廣闊。本論文主要以冬瓜為生物質(zhì)原料制備了生物質(zhì)碳基氣凝膠材料，并以此骨架結(jié)構(gòu)為構(gòu)建單元與TiO2、BiPO4、AgBr等不同的半導體材料復合得到生物質(zhì)碳

2、基氣凝膠復合材料。主要結(jié)果如下：
　　1．以硫酸鈦為鈦源，合成了TiO2/生物質(zhì)碳基氣凝膠復合材料。通過調(diào)控硫酸鈦的量，制得含不同比例TiO2量的復合材料?？疾榱藦秃喜牧显诳梢姽庀聦喖谆{、環(huán)丙沙星的光催化降解性能。結(jié)果表明，當TiO2負載量為50wt％時，對亞甲基藍降解率最好，達到82%。其可能的光催化機理是：TiO2與碳基氣凝膠材料復合后，在可見光吸收強度增加，光生電子空穴對的分離效率提高；通過反應活性物種的測試，超氧自由基

3、(?O2?)和羥基自由基(?OH)在光催化降解染料中起重要作用。
　　2．以生物質(zhì)碳基氣凝膠為骨架單元，與硝酸鉍、二水合磷酸二氫鈉為前驅(qū)體，一步水熱法合成BiPO4/生物質(zhì)碳基氣凝膠復合材料。通過多種表征對復合材料的微觀形貌、性質(zhì)進行分析。實驗表明該復合材料對染料的降解具有良好的效果，同時探討了光催化降解機理：該復合材料形成了類似的p/n型異質(zhì)結(jié)，這種結(jié)構(gòu)能有效促使電荷分離，延長了電荷載體的壽命。其次為該材料在可見光區(qū)域的光響應強