三种新型光催化剂的制备及其对亚甲基蓝的降解研究

发布时间：2021-11-18 13:58

　　亚甲基蓝（MB）是对生态环境和人类健康极为有害的有毒污染物,在工业和生活污水中普遍存在,而光催化是一种有效降解MB的方法。本论文主要围绕制备三种新型光催化剂展开,得到的主要结果和结论如下所示:1.由MXene材料高温氧化而衍生的TiO₂催化剂（MDT）,在紫外光条件下能够有效降解MB。其中MDT-800催化剂的结晶度和比表面积高,对紫外光利用率最高,15 min内可降解98%的MB。在降解过程中,该催化剂光生空穴的氧化能力和电子的还原能力强,自身存在的缺陷可以提供更多的反应活性位点,并产生大量的强氧化性·OH基团,提高了其光催化活性。2.通过水热法制备得到TiO₂负载MXene材料的改性催化剂（MTx）,能够在紫外光条件下有效降解MB。其中MT₁₆₀催化剂的MXene含量最低,比表面积为44 m² g^-1,30 min内可降解97.5%的MB。在降解过程中,MXene作为导体转移TiO₂导带上的电子来延长光生空穴的寿命,并产生大量的强氧化性·OH基团,从而... 

【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

半导体光催化过程的基本原理示意图

者暴露(001)晶面的 BiOBr 在紫外光果。由此可见，半导体光催化剂的不面的光催化剂意义更大。形貌不同，其催化性能亦各自不同。a+浓度可以改变合成的 TiO2的形貌（iO2的(103)晶面和(112)晶面慢慢消TiO2则由纳米颗粒状逐渐生长成为纳由于纳米带状的 TiO2可以提供载流子比纳米颗粒更高，同等条件下，其催通过控制不同的合成条件可以制备得催化剂具有催化活性更好，意义更大

4.3 铜配位有机聚合物金属有机配位聚合物(CP)，是一类过渡金属离子和有机配体通过自组装而形具有周期性网络结构的多孔晶体材料。这类材料经过重复的亚结构单元或共价共价键作用进行化学修饰后，会形成高度可调的有序微结构。这种结构材料具有光生电子和空穴沿特定重叠轨道离域的优势，处于对应能级上的电子和空穴会进诱发氧化还原反应的进行[52, 53]。而铜类化合物因为具有不同的配位及电荷转移，故在化学和生物催化领域有着广泛的应用[54]。因此，近些年来涌现出诸多对铜配位有机聚合物的研究。比如，Dong[55]等人以捕获光能的罗丹明引入到了配体中，Cu (Ⅱ)配位的有机聚合物在可见光照射条即可催化析氢反应；Wu[56]等人制备的 Cu (Ⅰ)-Cu (Ⅱ)配位的有机聚合物半导体在催化剂的存在条件下同时具有产氢和降解 MB 的双重光活性；Jiang[24]等人通过合成法制备出结构稳定的苯乙炔铜纳米带，并在可见光条件下可以有效降解甲基料及 2,4-二氯酚等有机污染物，如图 1-3 所示。

【参考文献】：
期刊论文
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[8]纳米锐钛矿的拉曼光谱特征[J]. 李颖,段玉然,李维华.  光谱学与光谱分析. 2000(05)

硕士论文
[1]测定链霉素和亚甲蓝的共振瑞利散射方法研究[D]. 刘飒.西南大学 2009



本文编号：3503026