论文部分内容阅读
随着全球工业化进程的加速,环境污染问题日益严重,环境治理已受到世界各国的广泛重视,其中政府在环境治理方面投入了巨大的人力、物力和财力对环境净化材料和环境净化技术的研究和产业化提供支持,其中,光催化材料和光催化技术占有重要的地位。光催化技术因其所需成本较低、所需条件相对稳定且降解成效明显等优点,成为了环境保护方面颇为期待的新技术。目前,催化剂制备方法较多,相关研究表明,采用各种碳化技术可以制备性能优良的催化剂。碳化反应通常是指经过热解或者分解,经有机物脱除水分,转变成碳材料、成碳材料或含碳残留物的反应。碳化后的催化剂具有合成简便、密度低,比表面积大等优点,在催化领域展现出巨大的应用潜力和市场价值。本文采用模板法,制备了Ag/碳化树脂复合物、ZnO/碳化树脂复合物和ZnO/碳微球复合物。探究不同制备方法、不同煅烧温度和不同煅烧时间等对催化剂催化性能的影响。1)以阳离子交换树脂为载体,经吸附、碳化、水合肼还原等方法制备了Ag/碳化树脂复合物,采用扫描电子显微镜和X-射线衍射仪等手段对其进行了表征。研究了不同方法制备的Ag/碳化树脂复合物和碳化树脂对甲基橙溶液的光催化效果的影响,结果表明真空煅烧制备的Ag/碳化树脂复合物和碳化树脂对甲基橙溶液降解效果上都要好于通氮气保护煅烧制备的Ag/碳化树脂复合物和碳化树脂。研究了真空煅烧条件下不同煅烧温度、不同煅烧时间制备的碳化树脂对甲基橙溶液光催化降解效果,结果表明:真空煅烧温度为380℃,煅烧时间为4h时,碳化树脂催化活性最高,在紫外光下对甲基橙溶液2h最大脱色率为92.3%,在可见光下对甲基橙溶液2h脱色率可以达到23.5%。研究了真空煅烧条件下不同煅烧温度、不同煅烧时间和不同水合肼浓度制备的Ag/碳化树脂复合物对甲基橙溶液的光催化降解效果,结果表明:真空煅烧温度为320℃,煅烧时间为4h时,经0.1%浓度水合肼浸泡后的Ag/碳化树脂复合物催化活性最高,在紫外光下对甲基橙溶液2h最大脱色率为95.6%,在可见光下对甲基橙溶液2h脱色率可以达到26.5%。实验结果表明:真空煅烧制备的Ag/碳化树脂复合物无论是在紫外光源或可见光源下,对于甲基橙溶液的降解效果都要好于氮气保护煅烧制备的Ag/碳化树脂复合物。2)以阳离子交换树脂为载体,经吸附、碳化等方法制备了ZnO/碳化树脂复合物,采用扫描电子显微镜、X-射线衍射仪等手段对其进行了表征。研究了不同方法制备的ZnO/碳化树脂复合物对甲基橙溶液的光催化效果的影响,结果表明真空煅烧制备的ZnO/碳化树脂复合物对甲基橙溶液降解效果上要好于通氮气保护煅烧制备的ZnO/碳化树脂复合物。本章研究了真空煅烧环境下不同煅烧温度、不同煅烧时间制备的ZnO/碳化树脂复合物对甲基橙溶液降解效果,结果表明:当ZnO/碳化树脂复合物真空煅烧温度为380℃,煅烧时间为4h时,光催化效果最好,在紫外光下对甲基橙溶液2h脱色率可以达到83.2%,在可见光下对甲基橙溶液2h脱色率可以达到18.6%。3)以Zn（OH）2碳微球为模板,采用水热合成和碳化等方法制备了ZnO/碳微球复合物,采用扫描电子显微镜、X-射线衍射仪等手段对其进行了表征。研究了不同方法制备的ZnO/碳微球复合物对甲基橙溶液的光催化效果的影响,结果表明真空煅烧制备的ZnO/碳微球复合物对甲基橙溶液降解效果上要好于通氮气保护制备的ZnO/碳微球复合物。研究了真空煅烧条件下不同煅烧温度、不同煅烧时间制备的ZnO/碳微球复合物对甲基橙溶液降解效果,结果表明当ZnO/碳微球复合物真空煅烧温度为350℃,煅烧时间为4h时,在紫外光下对甲基橙溶液降解效果最好,对甲基橙溶液2h脱色率可以达到77.8%;然而当煅烧温度为380℃时,在可见光下光催化效果最好,对甲基橙溶液2h脱色率可以达到13.9%。