钛锆复合氧化物材料制备及其光催化性能研究

来源 :东北大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:laopoxqq001
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
金属氧化物半导体光催化剂以其无毒、制各简易及廉价等特点而成为最常用光催化剂的主要材料。但是,纯氧化物光催化剂存在光生载流子复合率高、量子效率偏低等缺陷,直接应用受到一定的限制。而将两种金属氧化物半导体材料耦合制备成复合物可以显著提高材料的光催化性能。这是由于当两种或两种以上的半导体复合后,材料内部可能形成异质结,其光化学、光物理方面的性质会发生改变,不仅能调节单一材料的性能,而且还往往产生新的特性。
  本文采用水热法和硬模板-水热法合成了TiO2微球及具有交错结构的TiO2-ZrO2复合材料,对其结构及性能进行了表征,并研究了对亚甲基蓝的降解过程。主要研究结果如下:
  (1)以PMMA微球为模板,采用水热法及煅烧处理制备了TiO2微球。在最佳条件下制备的样品材料具有良好的光催化活性。考察了对亚甲基蓝的光催化降解过程,在紫外光照射下,30min对MB溶液的降解率达到96.9%。
  (2)以PMMA微球为模板,采用硬模板-水热法在160℃,10h条件下合成了TiO2-ZrO2交错复合微球,并具良好的紫外光催化活性,并提高了可见光下的催化活性。初步探讨认为,与ZrO2的复合减小了TiO2纳米粒子的粒径,增大其比表面积。在紫外光辐照下,对亚甲基蓝溶液在30m in时降解率己达到99.8%。
其他文献
电解法是生产金属锰的主要方法,该工艺过程对电解液纯度要求较高,氯离子存在会严重腐蚀阳极板,造成经济损失,增大电解锰生产成本。因此,寻找一条科学、经济、高效的脱氯技术是电解锰厂亟待解决的问题。  本文针对电解金属锰厂未经除杂的硫酸锰浸出液,采用周期换向电解技术进行脱氯研究。首先对不锈钢、石墨、钛钌三种电极材料的脱氯效果及反应机理进行了研究,通过比较三种电极材料氯离子脱除率、锰损失率和脱氯电耗等指标,
学位
心脏瓣膜疾病是常见病和多发病,而心脏瓣膜置换手术是治疗末期心脏瓣膜病变的最有效外科手段。目前临床上使用的替代瓣膜主要为机械瓣膜和生物瓣膜,但它们都不是理想的心脏瓣膜替代物。高分子心脏瓣膜作为新型材料解决了部分现存问题,但是也存在着流体动力学等未解决的问题。为解决现存问题,本文采用天然丝素蛋白(silk fibroin,SF)为原料,通过静电纺丝技术制备出新型的丝素蛋白-聚乙二醇水凝胶(silk f
近年来,利用植物吸收重金属的特性来解决土壤污染问题受到广泛关注,而微生物发酵是处理超积累植物,避免重金属二次污染的有效方法之一。如何筛选到耐受重金属的微生物,以强化其对超积累植物的分解发酵能力,一直都是生物修复方面研究的热点问题,但是提升微生物对重金属的耐受性以及对其进行遗传多样性的分析还鲜有报道。因此,本论文通过提高微生物生存环境中的镉浓度,筛选出了高耐受镉的发酵菌株并研究其遗传多样性。  采用
随着科学技术的提高,人们的生活水平也有了很大的改善,但是随之而来的能源和环境问题也日益增加。发展新型的光催化材料,以太阳光为激发光源,彻底降解有机污染物,是目前光催化科学研究热点。金属氰胺化物是一类新型的光催化剂,相关研究报道较少,特别是基于单氰胺镍材料的光催化性能上未见文献报道。  首先以NiCl26H2O和H2NCN为前驱体,采用化学沉淀法合成了单一的Ni(HCN)2。通过X-射线衍射(XRD
学位
目前,由于各种来源的生活染料和工业生产有机污染物排放引起的环境污染日益严重。光催化技术因其可以彻底分解有机污染物产生无毒的CO2和H2O而引起广泛关注。以TiO2和ZnO为代表的宽禁带半导体材料,表现出良好的光催化性能。但是,由于其只能被波长低于400nm的紫外光激发,使得光量子利用率较低,限制了其应用。通过探索新的合成方法,金属离子掺杂或者异相半导体复合改性,扩展其吸收光谱,抑制光生电子与空穴的
学位
超声波预处理剩余污泥的方法得到广泛的关注和应用,但对于超声空化破解剩余污泥机制的研究并不多见。本课题从微观角度定性定量化研究揭示超声空化三种典型效应(化学效应、机械效应和热效应)破解剩余污泥的机制。  超声空化的化学效应研究通过超声波作用于纯水,寻找到了过氧化氢浓度的变化趋势,将大肠杆菌和剩余污泥一并作为研究对象,在0-40min内进行超声波破解,检测超声波破解大肠杆菌和剩余污泥后,上清液中核酸、
学位
柞蚕丝素蛋白是一种良好的天然生物材料,含有利于细胞粘附生长的RGD序列。目前研究,家蚕的蛋白溶液工艺基本成熟,但柞蚕丝与家蚕丝结构不同,获得可溶性再生柞蚕丝素蛋白的工艺复杂且不成熟。海藻酸钠具有良好生物相容性和凝胶活性,但海藻酸钠的亲水性太强,易发生药物突释,故而引入柞蚕丝素蛋白以调节并改善海藻酸钠的突释情况。  采用现有文献报道的工艺会使丝素Ⅰ的α-螺旋结构在不同程度上转化为丝素Ⅱ的β-折叠结构
学位
溴代阻燃剂(BFRs)是全球范围内应用最广泛的有机阻燃剂,它具有生产工艺成熟、性质稳定、阻燃性能好等优点。四溴双酚A(TBBPA)是产量和用量最大的溴代阻燃剂。TBBPA具有持久性、亲脂性和生物富集性等特点,因此,它能够从环境介质富集到生物体内,甚至可通过食物链的生物放大作用达到中毒浓度。近年来,随着人们对健康饮食重视度的增加,国内外研究检测环境中TBBPA的方法已经很多,但对于水体中TBBPA的
脂肪酶(ECl.3.1.1.3,4.6×3×3nm)是一种含有499个氨基酸的水解酶,分子量为52KDA,不同来源的脂肪酶虽然立体结构相似,但是根据其亲缘关系的远近其氨基酸序列和链的长度也存在一定的差别。脂肪酶作为水解酶可以将一些脂肪酸甘油酯水解为甘油单酯和脂肪酸等。由于游离脂肪酶具有较差的稳定性和回收再利用性,因此固定化酶技术作为提高酶稳定性和重复利用性的最佳方法成为我们研究的主要方向。本文通过
学位
随着工业发展和人口增长,全球环境污染及能源供应需求加剧。工业废水、合成染料、重金属等有毒物质的大量排放导致全球水污染日益严重。废水中有机物的去除逐渐引起人们广泛关注,各种生物、物理和化学处理技术被用于转化和去除水中有机污染物。半导体光催化技术具有广阔的应用前景,在环境和能源方面有着重要的应用价值。以BiOI为代表的半导体材料越来越引起人们的重视。本论文研究了ZnO/BiOI、BiOI/MoS2复合
学位