超重力法纳米ZnAl-LDHs的制备及性能研究

发布时间：2021-05-21 09:01

　　层状双金属氢氧化物（Layered Double Hydroxides,LDHs）,是一种由多种金属氢氧化物构成的带正电荷的主体层板与层间阴离子（平衡层板电荷作用）组成的含有结晶水的氢氧化物。LDHs的结构与氢氧镁石（Mg（OH）2）近似,呈层状结构。层板上金属元素种类和比例以及层间可置换的阴离子的差异赋予了 LDHs多种功能与性质。以其作为催化剂为例,通过引入目标金属元素与插层阴离子制备相应的LDHs,利用其层板结构,其催化性能往往优于单金属氧化物或氢氧化物。本论文提出选取超重力液相沉淀法结合水热过程制备纳米锌铝类水滑石（ZnAl-LDHs）,通过亚甲基蓝光催化降解实验,考察其光催化效果。主要的研究内容和结果如下:（1）采用传统釜式液相沉淀法结合水热处理制备纳米ZnAl-LDHs。重点考察了反应温度、晶化温度、碱盐比和晶化时间等条件对纳米ZnAl-LDHs颗粒制备的影响,得到了较优的工艺制备条件:反应温度为30℃,晶化温度为90℃,碱盐比（[OH-]:[Zn2++Al3+]）为1.6:1,晶化时间为3 h。制备得到的ZnAl-LDHs纳米颗粒呈不太规则的六边片层结构,颗粒粒径为150... 

【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
    1.1 研究背景
    1.2 光催化概述
        1.2.1 光催化反应原理
        1.2.2 光催化技术的应用
        1.2.3 高性能半导体光催化剂制备途径
    1.3 LDHs研究现状
        1.3.1 LDHs简述
        1.3.2 LDHs的结构
        1.3.3 LDHs的性能
        1.3.4 LDHs的制备
        1.3.5 LDHs的应用
    1.4 超重力技术
        1.4.1 超重力技术的原理
        1.4.2 超重力技术的特点
        1.4.3 超重力旋转填充床
        1.4.4 超重力技术的应用
    1.5 论文研究目的和研究内容
第二章 釜式法制备纳米ZnAl-LDHs
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品及仪器
        2.2.2 实验方法
    2.3 分析表征方法
        2.3.1 X射线衍射(XRD)
        2.3.2 傅里叶红外光谱(FT-IR)
        2.3.3 透射电子显微镜(TEM)
        2.3.4 扫描电子显微镜(SEM)
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 制备工艺条件对纳米ZnAl-LDHs的影响
        2.4.2 纳米ZnAl-LDHs的表征
    2.5 本章小节
第三章 超重力法制备纳米ZnAl-LDHs
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品及仪器
        3.2.2 实验装置
        3.2.3 实验方法
    3.3 分析表征方法
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 旋转床转速的影响
        3.4.2 晶化时间的影响
        3.4.3 锌铝比的影响
        3.4.4 不同阴离子插层的影响
        3.4.5 超重力法和釜式法的对比
    3.5 本章小节
第四章 纳米ZnAl-LDHs光催化降解亚甲基蓝研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验药品及仪器
        4.2.2 实验装置
        4.2.3 实验方法
    4.3 分析及表征
        4.3.1 X射线衍射(XRD)
        4.3.2 傅里叶红外光谱(FT-IR)
        4.3.3 透射电子显微镜(TEM)
        4.3.4 扫描电子显微镜(SEM)
        4.3.5 紫外可见光谱(UV-VIS)
        4.3.6 X射线光电子能谱分析(XPS)
        4.3.7 紫外漫反射分析(DRS)
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 光催化剂用量的影响
        4.4.2 Zn/Al值的影响
        4.4.3 pH值的影响
        4.4.4 不同阴离子插层产物光催化活性
        4.4.5 RPB与STR所得光催化剂光催化活性
        4.4.6 表征分析
    4.5 本章小节
第五章 结论
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者和导师简介
硕士研究生学位论文答辩委员会决议书


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3199432