可见光响应型磁/光双功能纳米复合光催化材料的设计、制备及其降解有机污染物的研究

发布时间：2021-02-19 08:51

　　光催化技术是一种绿色高效的氧化技术，在环境污染治理领域和能源开发方面有着广泛的研究和应用。其中可见光响应型光催化材料的可控制备和性质研究是当前最为活跃的研究课题之一。但是经过30多年广泛深入的研究，光催化技术仍没有在废水处理上大规模使用，主要是由于传统的粉末光催化材料在进行光催化降解反应之后，很难从反应混合物中分离出来，导致回收率较低。不仅损失了大量的光催化材料，也会造成二次污染。因此提高太阳能利用率和催化剂的循环利用率是最终实现光催化技术产业化应用的关键。本论文将从上述两大思路出发，将可见光催化剂与磁性材料相结合，设计、制备一类可磁分离回收的新型可见光响应光催化剂。具体研究内容如下：1.以纳米Fe3O4，Bi（NO3）3·5H2O和EG为原料，采用溶剂热法成功制备出了性能优良的易于回收的磁性Fe3O4/Bi2O3纳米复合物。通过X-射线衍射仪等检测手段对所制得的复合物进行表征，结果表明随着反应温度的升高，反应时间的延长或是Bi3+浓度的增加，产物中Bi2O3的结晶度都有一定程度的增强。此外，通过对所制备的复合光催化剂的光催化性能的测试可知，磁性Bi2O3/Fe3O4纳米复合物在可见光... 

【文章来源】：淮北师范大学安徽省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

半导体光催化材料的光催化机理示意图

图 3.1 纳米 Fe3O4SEM 图Fig. 3.1 SEM photos of Fe3O4 是回流反应 10h 制备的 Bi2O3/Fe3O4复合光催化剂的扫描电镜看出相比原料纳米 Fe3O4颗粒，实验制得的 Bi2O3/Fe3O4纳米复大，形状以球形或近球形为主，其表面存在大量微粒呈草莓外O4粗糙得多，这些排列紧密的微粒的粒径大约为 5-8nm。这表纳米 Fe3O4粒子的表面，我们成功地合成了 Bi2O3/Fe3O4纳米

28图 3.1 纳米 Fe3O4SEM 图Fig. 3.1 SEM photos of Fe3O4图 3.2 是回流反应 10h 制备的 Bi2O3/Fe3O4复合光催化剂的扫描电镜照片。从图3.2 中可以看出相比原料纳米 Fe3O4颗粒，实验制得的 Bi2O3/Fe3O4纳米复合光催化剂颗粒稍稍变大，形状以球形或近球形为主，其表面存在大量微粒呈草莓外皮状要比原料纳米 Fe3O4粗糙得多，这些排列紧密的微粒的粒径大约为 5-8nm。这表明 Bi2O3已经包覆在了纳米 Fe3O4粒子的表面，我们成功地合成了 Bi2O3/Fe3O4纳米复合光催化剂。

【参考文献】：
期刊论文
[1]Fe3O4@Cu2O纳米粒子的制备及其催化性能研究[J]. 张健,王婷婷.  分子科学学报. 2014(05)
[2]纳米CdS/纤维素复合材料光催化脱色刚果红染料研究[J]. 王炎锋,顾剑杰,朱翩翩,朱华跃.  印染助剂. 2014(02)
[3]纳米复合材料CdS/TiO2制备与不同模式光催化降解多种染料[J]. 王丽丽,李莉,魏星,张文治,张秀丽.  化学通报. 2014(01)
[4]Fe3O4@Cu2O多孔纳米微球的制备及可见光光催化性能研究[J]. 朱道政,胡永安,沈伟良,姜阳,杨海,谢安建,沈玉华.  安徽大学学报(自然科学版). 2013(05)
[5]氧化铁磁性纳米颗粒在磁分离中的研究进展[J]. 汤艳,楚林疋,孙宁,刘忍肖,葛广路.  科学通报. 2013(24)
[6]Co、Ce共掺杂TiO2-SiO2/NiFe2O4磁性介孔微球的光催化性能[J]. 欧阳兆辉,伍林,易德莲.  化工环保. 2012(05)
[7]Cu2S纳米片的溶剂热合成及其光催化性能研究[J]. 邱玉章,贾佩云,王芳,孙元平.  中国陶瓷工业. 2012(05)
[8]铋粉低温氧化制备α-Bi2O3（英文）[J]. 夏纪勇,唐谟堂,陈萃,金胜明,陈永明.  Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2012(09)
[9]磁性负载型光催化材料TiO2/Fe3O4的制备、改性及表征[J]. 陈明洁,李学光,白路.  华南农业大学学报. 2012(03)
[10]磁性纳米TiO2光催化材料的研究进展[J]. 万家峰,曹瑞雪,孙哲.  化工进展. 2012(03)

博士论文
[1]磁性纳米复合材料的制备及其去除水体污染物的研究[D]. 庞娅.湖南大学 2012



本文编号：3040888