Ag 6 Si 2 O 7 /蒙脱石复合光催化剂的制备及其光催化降解有机污染物的研究

发布时间：2025-01-14 08:57

　　近年来,银系光催化剂因其高的可见光催化活性,因而在光催化降解有机污染物方面引起了人们的广泛关注。然而,银系催化剂较小的比表面积,使其对低浓度污染物的富集作用较弱,从而导致其光催化效率较低,限制了其在实际中的进一步应用。人们研究发现,银系催化剂与粘土复合后,利用银系催化剂较大的可见光响应范围提高复合催化剂的太阳光利用率,以及粘土的结构特性增大复合催化剂与污染物的接触面积,能够达到提高复合光催化剂催化活性的目的。本课题以来源广、成本低廉的蒙脱石为载体,研究了银系催化剂硅酸银(Ag6Si2O7)/与蒙脱石的复合制备、基本物理化学特征及其光催化降解水溶液中酸性红G(ARG)和常见室内空气污染物甲醛的性能和机理,具体研究内容如下:以AgNO3、NaSiO3·9H2O和蒙脱石为原料,通过简单的原位离子沉淀法合成了Ag6Si2O7和Ag6Si2O7/蒙脱石复合光催化剂。采用多种测试手段对所制备催化剂的结构、组成、形貌特征、表面特征以及光吸收性能等进行了研究。XRD分析结果表明,我们成功地合成了Ag6Si2O7/蒙脱石复合光催化剂,且Ag6Si2O7部分附着在蒙脱石表面,另一部分进入到蒙脱石的层间;UV...

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 光催化技术原理及发展应用
        1.2.1 光催化作用基本原理
        1.2.2 光催化技术应用
        1.2.3 银系光催化剂的发展现状
    1.3 蒙脱石在光催化中的应用
        1.3.1 蒙脱石矿产资源
        1.3.2 蒙脱石的结构及其特性
        1.3.3 蒙脱石在光催化方面的应用
    1.4 催化剂常用制备方法
    1.5 研究意义和研究内容
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 研究内容
第2章 催化剂的制备及其表征手段介绍
    2.1 实验试剂及设备
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 催化剂的制备
        2.2.1 Ag₆Si₂O₇催化剂的制备
        2.2.2 Ag₆Si₂O₇/蒙脱石复合催化剂的制备
    2.3 催化剂的表征方法
        2.3.1X射线衍射(XRD)分析
        2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)分析
        2.3.3 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)
        2.3.4 紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)分析
        2.3.5 X射线光电子能谱(XPS)分析
        2.3.6 氮气吸附脱附法
        2.3.7 热重-差热(TG-DSC)分析
    2.4 小结
第3章 催化剂的可见光催化性能研究
    3.1 实验试剂及仪器
    3.2 光催化实验
    3.3 水溶液中酸性红G的可见光催化降解
        3.3.1 不同催化剂对酸性红G的可见光催化降解
        3.3.2 催化剂投加量对酸性红G可见光催化降解的影响
        3.3.3 催化剂对不同浓度酸性红G的可见光催化降解
        3.3.4 不同Ag₆Si₂O₇/蒙脱石质量比样品对酸性红G的光催化降解
        3.3.5 不同温度制备的样品对酸性红G的可见光催化降解
    3.4 甲醛气体的光催化降解
    3.5 小结
第4章 催化剂的可见光催化机理研究
    4.1 实验试剂及仪器
    4.2 光催化降解酸性红G反应动力学
    4.3 光催化降解酸性红G机理分析
        4.3.1 羟基自由基化学荧光法检测结果分析
        4.3.2 活性基团捕获实验结果分析
        4.3.3 光催化降解酸性红G机理分析
    4.4 小结
第5章 结论
    5.1 结论
    5.2 展望
致谢 (一)
致谢 (二)
参考文献
附录 硕士期间发表的学术论文



本文编号：4026703