铌酸盐复合材料的制备及水净化和光催化研究

发布时间：2017-11-23 02:02

  本文关键词：铌酸盐复合材料的制备及水净化和光催化研究

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【摘要】：本文主要制备了两种铌系复合材料(Fe3O4@K4Nb6O17和g-C3N4/NbOX),并分别对其进行了吸附性能和光电催化等性能测试。首先,运用水热法合成了一种能吸附废水中放射性离子的多孔道型无机铌系吸附剂Fe3O4@K4Nb6O17,借助SEM、XRD、AAS等测试手段表征了其性能和结构。初步探索了这种吸附剂对模拟放射性污水中存在的放射性阳离子的交换能力,以无放射性Ba代替放射性元素131Ba和226Ra,Sr代替放射性90Sr,Cs代替放射性137Cs,通过计算得到Fe3O4@K4Nb6O17吸附Ba2+、Sr2+、Cs+的理论饱和阳离子交换量(CEC)为1.64 mmol/g,1.64 mmol/g和3.28 mmol/g,实验结果表明Fe3O4@K4Nb6O17能够吸附Ba2+、Sr2+和Cs+,且吸附三种离子的平衡交换容量达到1.25 mmol/g,1.30 mmol/g和1.12 mmol/g,占理论计算值的76.22%,79.27%和34.15%。该材料除了具有多孔道结构以外,还具有一般吸附剂所没有的磁力特性,基于这一优点,可以借助永久磁铁的磁性成功地从核废水中回收Fe3O4@K4Nb6O17。其次,运用水热法合成了水合铌酸钠纤维(Na2Nb2O6·2/3 H2O),通过质子交换法制出了H2Nb2O6·2/3 H2O纤维,利用烧结法得到不同的NbOX纤维,并成功的在其表面负载了一层薄片状g-C3N4,制备了g-C3N4/NbOX半导体纳米材料,用DRS、PL和FTIR等对所得产物进行了系统表征,证实了g-C3N4(Eg=2.7 eV)的加入克服了NbOX禁带宽度大(Eg3.2 eV)的困难,实验数据表明二者复合后,其光谱响应范围可延展至可见光区域,可见光下降解SRB的实验表明450℃负载20%(质量分数)的g-C3N4/NbO1.64的染料降解率高达35%,用氙灯光源(滤掉400 nm以下光)模拟太阳光进行光电催化性能测试,实验证明450℃下20%g-C3N4/NbO1.64复合催化剂的光电流性能最好,其光电流高达0.5μA·cm-2远大于纯g-C3N4(0.2μA·cm-2)和纯NbO1.64(0.1μA·cm-2)的数值。
【学位授予单位】：青岛大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB332

【参考文献】

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本文编号：1216800