载银TiO 2 /碳纳米管复合材料的制备及其催化杀菌性能的研究
发布时间：2021-03-09 09:38
TiO2是一种应用广泛的半导体光催化剂，金属离子负载可以改善其光催化性能。碳纳米管作为载体，能够牢固吸附催化剂粒子，减少催化剂粒子的团聚，提高催化活性。本文通过银的负载、和碳管的添加，来改善TiO2的光催化活性和杀菌性能。（1）制备了Ag/CNTs复合物，由SEM分析可知，随着碳管量的增加，复合物的颗粒呈变大的趋势；随着银含量的增加，颗粒粒径呈减小趋势。（2）采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/CNTs复合物，由SEM和TEM分析可知，随着煅烧温度的升高，复合物的块状结构呈变小趋势。由XRD分析可知，400℃煅烧后，复合物中的TiO2存在金红石和锐钛矿两种晶型。500℃和600℃煅烧后，复合物中的TiO2是锐钛矿型。用15mg/L的甲基橙溶液作为模拟污染物，测试样品的催化性能。当碳管的掺杂量为20%时，样品都具有相对较好的降解能力，最好的降解率为87%。（3）采用溶胶-凝胶法制备了Ag-TiO2/CNTs复合物。杀菌实验中以大肠杆菌作为测试细菌，结果表明，在500℃煅烧后，当Ag∶TiO2∶CNTs=5∶5∶1（质量比）时，抑菌圈直径为13mm；在600℃煅烧后，当Ag∶TiO2∶CNTs...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
TiO2的光催化过程图解
中北大学学位论文20图 3.2 球形银纳米粒子制备实验流程图3.3Ag/CNTs 复合材料的制备称量一定量的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、抗坏血酸、碳纳米管，用一定量的蒸馏水使其充分溶解，搅拌均匀，放入水浴锅中 40℃恒温；称取 AgNO3固体，溶解在蒸馏水中，在恒温搅拌下缓慢滴加 AgNO3溶液，溶液变成淡黄色乳浊液，滴加完成后，继续在恒温搅拌下反应 1h。反应完成后，静置 1h，弃去清液，重复洗涤多次，放入烘箱干燥。重复上述步骤，制备不同质量比的 Ag/CNTs 复合材料。银和碳管质量比分别为 1∶1、1∶2、1∶3、2∶1、3∶1、4∶1 和 5∶1。抗坏血酸 聚乙烯吡咯烷酮蒸馏水搅拌快速搅拌，40℃恒温，反应 1h静置
用扫描电子显微镜分析不同样品的形貌，图 3.3 为银与碳管复合物的扫描图，图 a 为质量比是 1∶1 的 SEM 图，图 b 为质量比是 1∶2 的 SEM 图，图 c 为质量比是 1∶3 的 SEM 图，图 d 为质量比是 2∶1 的 SEM 图，图 e 为质量比是 3∶1 的 SEM图，图 f 为质量比是 4∶1 的 SEM 图，图 g 为质量比是 5∶1 的 SEM 图。由图 3.3 中 a、b、c 可知，随着碳管量的增加，复合物的颗粒呈变大的趋势；由图 a、d、e、f、g 可知，随着银含量的增加，颗粒的粒径呈减小趋势，这种现象可能是银的粒径以及碳管长度的影响所致。3.4.2 复合材料的 EDS 分析复合物的能谱分析及分析结果如下所示，图 3.4 和表 3.1 是质量比为 2∶1 复合物的能谱分析，可知复合样品中含有少量的杂质，可能是反应物未反应完全所致。
【参考文献】：
期刊论文
[1]酸处理对碳纳米管纹理结构的影响[J]. 关诚灏,金劭,王涛,骞伟中,魏飞. 化工学报. 2013(S1)
[2]吸附法处理重金属废水的研究进展[J]. 张帆,李菁,谭建华,王波,黄福. 化工进展. 2013(11)
[3]CNT-TiO2复合物的制备及其乳液催化苯甲醇选择氧化[J]. 樊丽曼,于畅,杨卷,段江波,邱介山. 新型炭材料. 2013(04)
[4]CNTs/TiO2多孔复合膜的组装及光催化性能[J]. 张哲,陈爱平,马磊,何洪波,李春忠. 高等学校化学学报. 2013(03)
[5]“氧化还原-沉淀-超滤”法处理含铬放射性废水[J]. 郭宁博,贾铭椿,董兴泰. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2013(01)
[6]微生物燃料电池处理晚期垃圾渗滤液的特性研究[J]. 严丰,黄少斌,许玫英,杨永刚,王爱杰,孙国萍. 工业水处理. 2013(01)
[7]多壁碳纳米管的酸处理工艺研究[J]. 段志伟,揭晓华,张艳梅. 材料导报. 2012(16)
[8]Ag/TiO2纳米复合材料的结构及抗菌性能研究[J]. 李艳琼,余巍,张俊敏,毕珺,谭志龙,王传军,潘勇,管伟明,闻明. 贵金属. 2011(04)
[9]表面修饰碳纳米管/二氧化钛复合光催化剂制备及催化活性研究[J]. 王环颖,李文军,常志东,周花蕾,郭会超. 光谱学与光谱分析. 2011(09)
[10]TiO2/碳管纳米复合材料的制备与表征[J]. 梁凯. 中国陶瓷工业. 2011(04)
博士论文
[1]纳米银胶及载银蒙脱石的制备与抗菌性能[D]. 徐光年.华中科技大学 2009
[2]碳纳米管和二氧化钛复合催化剂的制备、表征及其光催化还原氧化性能研究[D]. 欧延.厦门大学 2007
[3]新型纳米二氧化钛光催化材料的合成及反应研究[D]. 徐建华.复旦大学 2007
硕士论文
[1]碳纳米管表面修饰及分散性能的研究[D]. 王健.南昌大学 2012
[2]共掺杂TiO2光催化材料的电子结构及性质的理论研究[D]. 李晓花.山东大学 2012
[3]纳米银粒子的制备及其应用[D]. 黄华.大连理工大学 2005
本文编号：3072658
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
TiO2的光催化过程图解
中北大学学位论文20图 3.2 球形银纳米粒子制备实验流程图3.3Ag/CNTs 复合材料的制备称量一定量的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、抗坏血酸、碳纳米管，用一定量的蒸馏水使其充分溶解，搅拌均匀，放入水浴锅中 40℃恒温；称取 AgNO3固体，溶解在蒸馏水中，在恒温搅拌下缓慢滴加 AgNO3溶液，溶液变成淡黄色乳浊液，滴加完成后，继续在恒温搅拌下反应 1h。反应完成后，静置 1h，弃去清液，重复洗涤多次，放入烘箱干燥。重复上述步骤，制备不同质量比的 Ag/CNTs 复合材料。银和碳管质量比分别为 1∶1、1∶2、1∶3、2∶1、3∶1、4∶1 和 5∶1。抗坏血酸 聚乙烯吡咯烷酮蒸馏水搅拌快速搅拌，40℃恒温，反应 1h静置
用扫描电子显微镜分析不同样品的形貌，图 3.3 为银与碳管复合物的扫描图，图 a 为质量比是 1∶1 的 SEM 图，图 b 为质量比是 1∶2 的 SEM 图，图 c 为质量比是 1∶3 的 SEM 图，图 d 为质量比是 2∶1 的 SEM 图，图 e 为质量比是 3∶1 的 SEM图，图 f 为质量比是 4∶1 的 SEM 图，图 g 为质量比是 5∶1 的 SEM 图。由图 3.3 中 a、b、c 可知，随着碳管量的增加，复合物的颗粒呈变大的趋势；由图 a、d、e、f、g 可知，随着银含量的增加，颗粒的粒径呈减小趋势，这种现象可能是银的粒径以及碳管长度的影响所致。3.4.2 复合材料的 EDS 分析复合物的能谱分析及分析结果如下所示，图 3.4 和表 3.1 是质量比为 2∶1 复合物的能谱分析，可知复合样品中含有少量的杂质，可能是反应物未反应完全所致。
【参考文献】：
期刊论文
[1]酸处理对碳纳米管纹理结构的影响[J]. 关诚灏,金劭,王涛,骞伟中,魏飞. 化工学报. 2013(S1)
[2]吸附法处理重金属废水的研究进展[J]. 张帆,李菁,谭建华,王波,黄福. 化工进展. 2013(11)
[3]CNT-TiO2复合物的制备及其乳液催化苯甲醇选择氧化[J]. 樊丽曼,于畅,杨卷,段江波,邱介山. 新型炭材料. 2013(04)
[4]CNTs/TiO2多孔复合膜的组装及光催化性能[J]. 张哲,陈爱平,马磊,何洪波,李春忠. 高等学校化学学报. 2013(03)
[5]“氧化还原-沉淀-超滤”法处理含铬放射性废水[J]. 郭宁博,贾铭椿,董兴泰. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2013(01)
[6]微生物燃料电池处理晚期垃圾渗滤液的特性研究[J]. 严丰,黄少斌,许玫英,杨永刚,王爱杰,孙国萍. 工业水处理. 2013(01)
[7]多壁碳纳米管的酸处理工艺研究[J]. 段志伟,揭晓华,张艳梅. 材料导报. 2012(16)
[8]Ag/TiO2纳米复合材料的结构及抗菌性能研究[J]. 李艳琼,余巍,张俊敏,毕珺,谭志龙,王传军,潘勇,管伟明,闻明. 贵金属. 2011(04)
[9]表面修饰碳纳米管/二氧化钛复合光催化剂制备及催化活性研究[J]. 王环颖,李文军,常志东,周花蕾,郭会超. 光谱学与光谱分析. 2011(09)
[10]TiO2/碳管纳米复合材料的制备与表征[J]. 梁凯. 中国陶瓷工业. 2011(04)
博士论文
[1]纳米银胶及载银蒙脱石的制备与抗菌性能[D]. 徐光年.华中科技大学 2009
[2]碳纳米管和二氧化钛复合催化剂的制备、表征及其光催化还原氧化性能研究[D]. 欧延.厦门大学 2007
[3]新型纳米二氧化钛光催化材料的合成及反应研究[D]. 徐建华.复旦大学 2007
硕士论文
[1]碳纳米管表面修饰及分散性能的研究[D]. 王健.南昌大学 2012
[2]共掺杂TiO2光催化材料的电子结构及性质的理论研究[D]. 李晓花.山东大学 2012
[3]纳米银粒子的制备及其应用[D]. 黄华.大连理工大学 2005
本文编号：3072658
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