论文部分内容阅读
随着二硅化钼材料在军工耐火材料等工业应用领域的不断扩展和实验室研究领域的不断深入,在工厂和实验室都产生了大量二硅化钼废料。二硅化钼中,钼的比重为63 wt%,钼是一种稀有金属,因而回收废旧二硅化钼中的钼非常重要。本文以废旧二硅化钼(Mo Si2)作为钼的二次再生资源,将钼资源以三氧化钼(Mo O3)的形式进行回收,并且将产物三氧化钼应用于有机溶剂污水的处理,不仅对废旧二硅化钼进行了合理的处理,实现稀有金属Mo资源的有效回收,而且可以带来非常可观的经济和环境效益,达到变废为宝、保护环境的目的。以蒸发冷凝的方法,在不同温度下对废旧二硅化钼进行蒸发升华,从废旧二硅化钼中得到不同形貌、不同晶粒尺寸的三氧化钼,并用XRD、SEM、UV-Vis等检测手段对样品进行结构、形貌和性能分析,并以甲基紫、亚甲基蓝为目标降解物,研究了不同条件下,制备三氧化钼的光催化活性以及稳定性,并探讨了三氧化钼晶体生长机理以及光催化机理,得到以下结论:(1)随着蒸发温度的升高,Mo O3晶体晶须变小,整体变得更加致密,颜色逐渐加深。由于实验过程中条件的不同,得到了具有不同的尺寸及形貌的Mo O3晶体:生成的片状Mo O3晶体,宽度为几微米至几十微米,长度约为1 mm,晶粒较粗大;生成的带状Mo O3晶体,宽度为3-13μm,长度几十至几百微米;生成的球形Mo O3晶体,直径为数十纳米到十几微米之间。片状和带状Mo O3具有很高的结晶度,单个片是近完美单晶。球形Mo O3的之间有平滑的连接,出现堆叠、聚集现象。谱学分析显示,制备产物都是很纯净的。(2)制备Mo O3具有直接半导体带隙(n=1),其带隙约为2.96 e V,对波长小于430 nm的可见光和紫外光表现出强烈的光吸收性能。以制备的Mo O3为光催化剂,在可见光条件下对有机染料有明显的光催化活性。(3)制备的Mo O3材料在一定低浓度范围内,对溶液显示出良好的光催化活性,反应时间达到30分钟时,降解率已达到90%,随着溶液浓度的增加,光催化效果降低;而对于一定浓度的溶液,随着Mo O3添加量的不断增加,光催化效果更显著,但并未随着添加量的增加而相应成比例增加;制备的Mo O3对溶液的降解率可达96%以上,而P25(纳米Ti O2)以及市售Mo O3分别只能达到43.17%和55%,相比之下,Mo O3具有更好的光催化活性。