【摘 要】
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光催化技术在应对环境危机和能源危机方面有广泛的应用前景,但是在实际应用中却受到了各种因素的限制。本论文主要围绕两个方面进行,一是碱处理Co0.01Zn0.99S(CZS)对Rh B染料废
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光催化技术在应对环境危机和能源危机方面有广泛的应用前景,但是在实际应用中却受到了各种因素的限制。本论文主要围绕两个方面进行,一是碱处理Co0.01Zn0.99S(CZS)对Rh B染料废水的催化活性性能研究;二是相结构对Mo O3催化活性的影响及其在室内清除污染物的潜在应用的研究。(1)采用了一种简易的碱处理方法以提高Co0.01Zn0.99S(CZS)的光催化活性。由于锌的双亲性质,使用不同浓度的氢氧化钠(Na OH)水溶液作为溶剂来对Co0.01Zn0.99S进行后处理,形成Zn空位。而处理后的样品5M-Co0.01Zn0.99S(5M-CZS)比表面积增加了2.8倍(12.8 vs 3.4 m2g-1),价带的氧化电位(EVB)也大大增加(2.55 vs 2.19 V),也具有更高的提高电荷分离效率。最后,实验制备的样品降解Rh B,发现与未处理的CZS相比,5M-CZS的降解活性提高了3.4倍。这种后处理的合成策略简单,且成本低,可用于批量生产有效的光催化剂,用于降解染料废水。(2)在这项工作中,我们首次讨论了晶相的不同对Mo O3催化活性的影响。本文采用简单的水热法合成了正交三氧化钼(α-Mo O3)和六方三氧化钼(h-Mo O3)。在环境条件下,α-Mo O3对亚甲蓝(MB)具有较高催化湿空气氧化(CWAO)活性,而h-Mo O3没有活性:60 min后,MB的降解率为64%。从氢的程序升温还原(H2-TPR)和氧的程序升温脱附(O2-TPD)结果分析,α-Mo O3的氧化能力强于h-Mo O3。通过对其进行晶体结构和X射线光电子能谱(XPS)分析,发现α-Mo O3具有较大的Jahn-Teller畸变。而Jahn-Teller畸变可以导致Lewis酸位点的形成,有利于提高光催化活性。这种环境CWAO工艺具有节能、低成本的优点,是一种很有前途的净化工艺。
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