【摘 要】
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利用纤维素作为原料、辅料设计制备光催化剂是实现催化材料绿色化、高性能化的有效办法。本论文以纤维素为原料,先后利用多巴胺改性、金属纳米粒子复合等方法制备光催化膜材料,并用于光降解有机染料;随后利用纤维素纳米晶作为碳源,对传统氮化碳光催化剂进行改性,并结合三氧化钨纳米晶制备Z型异质结光催化剂,用于降解有机污染物。论文的具体工作如下:采用N,N-二甲基乙酰胺/氯化锂溶剂体系溶解微晶纤维素,制备透明的纤维
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利用纤维素作为原料、辅料设计制备光催化剂是实现催化材料绿色化、高性能化的有效办法。本论文以纤维素为原料,先后利用多巴胺改性、金属纳米粒子复合等方法制备光催化膜材料,并用于光降解有机染料;随后利用纤维素纳米晶作为碳源,对传统氮化碳光催化剂进行改性,并结合三氧化钨纳米晶制备Z型异质结光催化剂,用于降解有机污染物。论文的具体工作如下:采用N,N-二甲基乙酰胺/氯化锂溶剂体系溶解微晶纤维素,制备透明的纤维素膜,随后利用多巴胺在碱性条件下自聚、原位还原金属银离子,成功在纤维素膜的表面制备银/氯化银等离子体,用于催化降解亚甲基蓝。本实验调整多巴胺加入顺序,制备了两种银/氯化银等离子体纤维素膜,通过扫描电子显微镜、X-射线衍射和X射线光电子能谱分析光催化剂表面析出银/氯化银的量选择较优的样品进行光催化降解实验。与纯样品相比较,经多巴胺处理后的纤维膜表现出更高的光催化降解效率(k=0.02675min-1)。利用纤维素与尿素之间的静电相互作用和氢键相互作用,将纤维素纳米晶作为碳源,负载到由尿素前驱物所制备的氮化碳中,随后通过静电自组装过程将半导体材料三氧化钨纳米晶引入其中,制备绿色、高效的碳掺杂氮化碳/三氧化钨三元Z型异质结光催化剂。实验表明,改性后的氮化碳表现出更宽的可见光的吸收范围、更高的比表面积、光生载流子分离效率及光催化降解盐酸四环素效率(k=0.0198 min-1)。通过X-射线衍射、X射线光电子能谱、扫描电子显微镜、紫外可见光漫反射、光致发光等检测,系统的分析讨论了该Z型异质结光催化剂的催化效果和机理。
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