锡酸锌/石墨烯复合气凝胶的制备、表征及其光催化性能研究

发布时间：2025-03-15 02:32

　　伴随着社会经济和工业生产的高速发展,我国水污染问题日趋严重,对人类的健康和生产生活造成了严重干扰,如何有效控制有机废水污染与微生物污染成为亟待解决的问题。最近的研究表明,与传统的废水处理方法相比,光催化技术具有环境友好、节能、反应条件温和的优点,以及利用太阳光的潜力和不产生二次污染的潜力,在废水处理中具有广阔的前景。通常认为光催化反应过程与微观表面结构密切相关,例如晶体相结构、结晶度、表面积和助催化剂等。因此,材料类别及其可控的制备对其光催化活性至关重要。新兴的环境净化应用要求试剂不仅具有高净化效率,而且还能够承受机械变形而不会造成二次污染和性能下降。为此,本研究通过将ZnSn（OH）₆与氧化石墨烯（GO）复合,真空冷冻干燥其水凝胶前躯体,控制合成了系列具有高效光催化活性的ZnSnO₃/RGO气凝胶（ZGA）。采取一系列表征手段对制备样品的微观形貌、晶体结构、光电性质及比表面积等进行表征。以亚甲基蓝（MB）和环丙沙星（CIP）废水为研究对象,评价了复合光催化剂在自然光下和模拟太阳光下对有机物的降解能力,并通过抑菌实验评价了复合光催化剂对大肠杆菌...

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 光催化技术简介
        1.2.1 光催化技术原理
        1.2.2 光催化活性影响因素
        1.2.3 催化剂的改性途径
    1.3 石墨烯材料的发展与应用
    1.4 本课题的研究目的和意义
第二章 实验内容与研究方法
    2.1 实验内容
    2.2 研究方法
        2.2.1 实验试剂与仪器
        2.2.2 催化剂的表征方法
        2.2.3 光催化反应中光源的选择
        2.2.4 光催化活性研究
        2.2.5 光催化反应中主要活性物种的检测
        2.2.6 电化学测试
        2.2.7 抑菌实验
第三章 柔性石墨烯气凝胶宏观整体块状材料的可控制备
    3.1 引言
    3.2 GA的制备
    3.3 GA的表征
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 GA的制备与表征
        3.4.2 GA对不同有机溶剂的吸附性能
        3.4.3 GA的光催化活性及其潜在应用
    3.5 本章小结
第四章 p H值和水热处理对Zn Sn(OH)6 光催化剂微观结构和光催化性能的影响
    4.1 引言
    4.2 催化剂的制备与表征
        4.2.1 ZnSn(OH)₆ 的制备
        4.2.2 ZnSn(OH)₆ 光催化剂的表征手段
        4.2.3 ZnSn(OH)₆ 光催化剂的光催化活性评估
        4.2.4 ZnSn(OH)₆ 电化学测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 pH的影响
        4.3.2 热处理和溶剂的影响
        4.3.3 光催化活性增强的机理
    4.4 本章小结
第五章 锡酸锌/石墨烯气凝胶的制备、吸附与降解活性研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 主要仪器与试剂
        5.2.2 材料的制备
        5.2.3 样品的表征方法
        5.2.4 光催化活性试验
        5.2.5 催化剂电化学测试及抑菌实验
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 样品形态,结构及组成
        5.3.2 ZGA复合材料的光催化性能以及循环稳定性
        5.3.3 复合材料的活性物种检测和抑菌实验
        5.3.4 不同ZGA复合材料的光催化活性和能带结构的影响因素
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
致谢
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本文编号：4035015