铌酸钠铁电纳米材料机械催化和热催化染料降解研究

发布时间：2021-01-03 11:59

　　近年来,纺织工业的有机染料废水造成了非常严重的环境污染问题和人类健康问题。迄今为止,科学家们已经开发出物理、化学和生物等多种染料废水处理技术,但仍存在许多问题。众所周知,振动能和热能是日常生活环境中非常普遍的两种能源。通过收集环境中的振动能和热能,两种新的环境友好型的染料废水处理方法一机械催化和热催化被设计出来。本论文主要研究了 NaNbO3铁电纳米材料的制备以及其热催化性能和机械催化性能。具体内容如下:1、NaNbO3铁电纳米材料在室温温差下热催化降解染料水热合成了 NaNbO3铁电纳米材料,以浓度为～5 mg/L罗丹明B有机染料的水溶液作为降解目标,研究了 NaNbO3铁电纳米材料的热催化性能。热催化染料降解主要归因于热释电材料的热释电效应和电化学氧化还原作用。此外,颗粒形貌对热催化性能的影响也被研究。在23-50℃的冷-热循环下,NaNbO3纳米棒,纳米片和纳米立方体对于罗丹明B染料的热催化降解率分别为96%,76%和33%。这主要归因于不同的催化剂形貌导致的比表面积的差异对催化剂表面化学活性的影响。2、NaNbO3铁电纳米材料机械催化降解染料以浓度为～5mg/L罗丹明B有机染料... 

【文章来源】：浙江师范大学浙江省

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１光催化技术示意图??

—￡??图１．２铁电材料电滞回线示意图??铁电材料的电滞回线如图１．２所示：在０Ａ段，材料的极化强度与外加电场之??间成线性关系，可逆的畴壁运动是线性关系的主要原因。在ＡＢ段，当外加电场??增大，新的畴核形成，畴壁运动由可逆转变为不可逆，这使得材料的极化强度随??外加电场増加的速度比０Ａ段快，铁电材料逐步变为变为单畴体，材料的极化达??到饱和。随着外加电场强度的继续増加，晶体的感应极化增强，材料的总极化强??度小幅度增加，如ＢＣ段所示。当外加电场逐渐减小后，材料的极化强度将按照??ＣＢＤ曲线减小。减少到最小值Ｄ点后，随着外加电场强度増加，材料的极化强度??将按照ＤＣ曲线增加。在这个过程中，当电场为零时的极化强度＆被称为材料的??剰余极化强度。当过Ｃ点做曲线的切线时

图１．３热释电效应示意图??１．２．３?压电效应（Ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｅｆｆｅｃｔ）??如图１．４所示，当未施加压力时，晶体中电偶极子的排列杂乱无章。当在材??料上施加外力时（拉伸外力或者压缩外力），对于不存在对称中心的材料，其电??极化状态会发生改变，这种由于机械应力的作用而使得材料极化状态改变的现??象被称为压电效应Ｗ。压电效应的本质是由于外加的机械应力所导致的正电荷、??负电荷中心不重合。而这种正电荷、负电荷中心不重合的状态会导致材料极化状??态的改变，进一步使得材料两端表面出现符号相反的束缚正、负电荷。???〇???Ｇ?＾?ｙ?〇?＾??Ｍ?％?０?Ｇ?＾ｒ．７＾??祕一???＾?＾??５???Ｉ?？?？?？！—电待??未加旭力吋?拉伸外力?压绝外力??图１．４压电效应示意图??铁电材料、压电材料和热释电材料之间的关系如图１．５所示，从图中可以看??出，铁电材料都具有热释电效应，热释电材料都具有压电效应，所以铁电材料往??往表现出压电和热释电性能??４??

【参考文献】：
期刊论文
[1]氧化锌纳米棒光催化降解染料废水的研究[J]. 尚飞,石壮,杜慧玲,唐立丹.  广州化工. 2012(17)



本文编号：2954945