您的位置: turnitin查重官网> 下载中心 >累托石/氧化亚铜纳米复合材料制备与性能

累托石/氧化亚铜纳米复合材料制备与性能

收藏本文 2024-02-25 点赞:34146 浏览:156865 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:环境污染和能源危机日趋严重的今天,如何利用太阳能来治理污染已引起世界各国的广泛。近年来,制备与应用具有高量子效率、能充分利用太阳能的高活性光催化剂,已光催化领域广泛关注和研究的热点课题。半导体光催化氧化技术是高级氧化技术的一种,它可利用光生强氧化剂将有机污染物彻底氧化为H_2O、CO_2等小分子,与其他传统的水处理技术相比具有降解完全、高效、价廉、稳定和适用范围广等优点,有望利用太阳光,因而越来越受到人们的。纳米二氧化钛(TiO_2)是广泛关注的半导体光催化氧化剂,但太阳能利用率低制约着它的发展。纳米氧化亚铜(Cu_2O)是一种具有窄禁带宽度(Eg=2.0~2.2eV)的p-型半导体,吸收利用可见光,对太阳光具有较强的吸收效率。作为极具应用潜力的半导体光催化剂之一,纳米Cu_2O已逐渐人们关注的焦点。纳米尺寸的光催化剂虽较强的光催化活性,但在实际使用时,纳米粉体在悬浮体系中存在易团聚和反应后难回收的弊病。因此,光催化剂的负载化对光催化技术的实用化非常。合适的载体可以增加反应的比表面积、适合的孔结构、提高催化剂的机械强度、热稳定性和抗毒性能,并降低催化氧化剂的生产成本。试验研究水解法制备了纳米Cu_2O,利用累托石作载体,成功地合成了累托石-Cu_2O纳米复合光催化,较好地解决了Cu_2O光催化氧化技术存在的弊端。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外可见漫反射(UV-Vis DRS)等测试手段对纳米Cu_2O和累托石-Cu_2O纳米复合光催化的结构了表征与分析,并将其用于二甲酚橙和亚蓝等模拟染料废水的脱色处理及卷烟厂实际废水的处理,评价累托石-Cu_2O纳米复合的光催化氧化性能。研究结果,自制的累托石/Cu_2O纳米复合光催化氧化不仅可以解决传统悬浮体系中纳米的易团聚和难回收问题,还能累托石与Cu_2O各自的优异性能而可能产生协同效应,提高光催化氧化活性,同时也能克服光催化氧化用于废水处理中紫外活化的弊端,为实现纳米半导体光催化氧化技术工业化的可能性了科学依据,具有良好的应用前景。本试验研究的创新点:(1)首次制备了累托石-Cu_2O复合光催化氧化,并对其可见光催化氧化性能了系统地研究;(2)首次以半导体光催化剂和粘土矿物构建固定化的Fenton体系;突破了传统上半导体光催化剂的应用瓶颈,控制了纳米Cu_2O的粒度,从而降低了电子-空穴的复合率,提高了光催化降解效率;克服了悬浮相Cu_2O用于废水处理中回收再利用的弊端,为实现纳米半导体光催化技术工业化的可能性了依据。关键词:累托石论文氧化亚铜论文复合光催化论文染料废水论文卷烟废水论文

    摘要4-6

    ABSTRACT6-13

    章 绪论13-29

    1.1 高级氧化技术概述13

    1.2 半导体光催化氧化技术13-17

    1.2.1 半导体光催化氧化的基本机理14-15

    1.2.2 半导体光催化氧化技术的研究现状及发展趋势15-17

    1.3 Fenton 体系氧化技术17-18

    1.3.1 Fenton 体系氧化技术的基本机理17-18

    1.3.2 Fenton 体系氧化技术的研究现状及发展趋势18

    1.4 光催化氧化剂的良好载体累托石18-21

    1.4.1 累托石的结构特点与性质19-20

    1.4.2 累托石的应用研究进展20-21

    1.5 纳米氧化亚铜半导体光催化剂21-25

    1.5.1 氧化亚铜的结构特点和性质22

    1.5.2 纳米氧化亚铜的制备方法22-24

    1.5.3 纳米氧化亚铜的研究进展24-25

    1.6 研究目的、内容和技术路线25-29

    1.6.1 研究目的25-26

    1.6.2 研究的主要内容26-27

    1.6.3 研究的技术路线27-29

    章 累托石/Cu_2O 纳米复合的制备及表征29-47

    2.1 试验29-30

    2.1.1 试验所用累托石29

    2.1.2 试验所用仪器与试剂29-30

    2.2 试验所用方法30-37

    2.2.1 累托石改性30

    2.2.2 纳米氧化亚铜的制备30-34

    2.2.3 累托石/氧化亚铜复合的制备34-36

    2.2.4 累托石/Cu_2O 复合光催化效果评价36-37

    2.3 结果与讨论37-45

    2.3.1 纳米Cu_2O 的SEM 表征与分析37-41

    2.3.2 累托石/Cu_2O 复合的表征与分析41-45

    2.4 小结45-47

    章 累托石/Cu_2O 复合用于染料废水处理的研究47-69

    3.1 试验试剂、仪器和试验方法47-51

    3.1.1 试验用模拟废水47-48

    3.1.2 光催化氧化反应装置48-49

    3.1.3 试验方法49

    3.1.4 分析方法49-51

    3.2 累托石/Cu_2O 复合光催化降解二甲酚橙试验研究51-60

    3.2.1 钠化累托石对二甲酚橙的吸附试验51-53

    3.2.2 累托石/Cu_2O 复合对二甲酚橙的吸附速率曲线53-54

    3.2.3 光照时间对复合光降解的影响54-55

    3.2.4 溶液pH 值对复合光降解率的影响55-56

    3.2.5 二甲酚橙溶液初始浓度对复合光降解率的影响56-57

    3.2.6 复合用量对其光降解率的影响57-58

    3.2.7 复合制备条件的优化58-59

    3.2.8 累托石、Cu_2O 与累托石/Cu_2O 纳米复合的性能比较59

    3.2.9 利用率59-60

    3.3 累托石/Cu_2O 复合光催化降解亚蓝试验研究60-68

    3.3.1 钠化累托石处理亚蓝溶液试验60-61

    3.3.2 复合对亚蓝的吸附速率曲线61-62

    3.3.3 光照时间对复合光降解的影响62-63

    3.3.4 pH 值对复合光降解率的影响63-64

    3.3.5 亚蓝初始浓度对复合光降解率的影响64-65

    3.3.6 复合用量对其光降解率的影响65-66

    3.3.7 累托石与累托石/Cu_2O 纳米复合降解亚蓝的对比试验66-67

    3.3.8 复合的利用试验67-68

    3.5 小结68-69

    章 累托石/Cu_2O 复合用于卷烟厂废水处理试验69-81

    4.1 试验用水和试验方法69-70

    4.1.1 试验用水69

    4.1.2 试验仪器与试剂69

    4.1.3 试验方法69-70

    4.1.4 分析方法及光催化效果评价70

    4.2 结果与讨论70-78

    4.2.1 累托石/Cu_2O 纳米复合的吸附速率曲线70-71

    4.2.2 光照时间对复合光降解效果的影响71-72

    4.2.3 pH 值对复合光降解效果的影响72-73

    4.2.4 废水初始浓度对对复合光降解效果的影响73-74

    4.2.5 复合用量对其光降解效果的影响74-75

    4.2.6 控制累托石/Cu_2O 纳米复合总量分段处理试验75-76

    4.2.7 单一累托石与累托石/Cu_2O 复合的处理效果比较试验76-77

    4.2.8 累托石/Cu_2O 复合的利用试验77

    4.2.9 不同光源对累托石/Cu_2O 复合处理效果的影响77-78

    4.3 小结78-81

    第五章 累托石/Cu_2O 复合光催化氧化机理探讨81-89

    5.1 累托石/Cu_2O 纳米复合光催化氧化反应动力学研究81-86

    5.1.1 累托石的吸附等温线81-82

    5.1.2 光催化氧化反应82-83

    5.1.3 光催化氧化动力学分析83-86

    5.2 复合光催化降解作用机理86-89

    第六章 与建议89-93

    6.1 89-91

    6.2 创新点91-92

    6.3 建议92-93

copyright 2003-2024 Copyright©2020 Powered by 网络信息技术有限公司 备案号: 粤2017400971号