CdS-TiO/AC和CdO-TiO纳米复合光催化剂性能和机理研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:cyuaxl
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
半导体光催化具有室温深度反应和可以直接利用太阳能作为光源来驱动反应等独特性能,而成为一种理想的环境污染治理技术和洁净能源生产技术。宽禁带半导体TiO2作为光催化剂,性质稳定、无毒价廉、效率高,常温常压下即可操作,几乎可以无选择地氧化分解各种有机物;但仅能被紫外光激发;加之为了追求纳米级光催化剂的高活性,制备出的催化剂光吸收带边往往会因量子尺寸效应而进一步蓝移,因此如何高效利用可见光进行光催化反应已引起人们的兴趣。本课题开创了共沉淀法结合超临界流体干燥组合技术制备CdS-TiO2/AC,CdO-TiO2纳米复合光催化材料,筛选了制备工艺条件,优化了使用工艺条件,并对催化剂结构进行了XRD,IR,TEM测试,考察其光催化活性,讨论了光催化反应机理,取得了如下创新结论。
   1.负载型CdS-TiO2/AC纳米复合光催化剂最佳制备工艺:溶胶-凝胶法结合沉淀法,CdS复合量为1.75wt.%,m(TiO2)/m(AC)=1/3,110℃干燥,加入0.1v%H2O2作氧化剂,紫外光下降解1000mg·L-1丙烯酸溶液6h的降解率为97.9%;CdS复合量为24.59wt.%,350℃煅烧1h,加入0.17v%H2O2作氧化剂,可见光下6h的降解率为95.3%。XRD结果表明CdS高度分散在锐钛矿TiO2晶格中,UV-VisDRS结果表明:复合实现了TiO2光吸收向可见光转移。
   2.非负载型CdO-TiO2纳米复合光催化剂最佳制备工艺:共沉淀法结合超临界流体干燥组合技术,CdO%=5at.%,500℃煅烧1h,加入0.1v%的H2O2作氧化剂,紫外光下降解3000mg·L-1丙烯酸溶液6h的降解率为94.4%。
   3.比较了采用不同干燥方式制备的CdO-TiO2纳米复合光催化剂性能,得出采用共沉淀法结合超临界流体组合技术(SCFD)制备的光催化剂催化活性最好,XRD结果表明CdO高度分散在锐钛矿TiO2晶格中,催化剂粒径在10nm左右;IR结果表明CdO少量掺杂的情况下,复合粒子里也可观测到CdO纳米粒子的存在。
   4.探讨了复合半导体中宽能带隙、低能导带的半导体微粒和窄能带隙、高能导带的半导体微粒复合体系CdS-TiO2/AC或CdS-TiO2和宽能带隙、高能导带的半导体微粒和窄能带隙、低能导带的半导体微粒复合体系CdO-TiO2体系紫外光和可见光下不同的光催化机理。
其他文献
太赫兹技术在很多基础研究领域和应用研究领域有广泛的应用前景,而太赫兹波源器件的研发是太赫兹技术发展的关键。在众多的太赫兹波辐射源中,太赫兹波参量振荡器由于其准连续方式输出、体积小、频率连续可调谐、窄线宽、高空间和时间相干性,且在室温下工作等特点,受到了科研工作者的极大关注。实验中,我们分别利用一块长65mm掺5%molMgO:LiNbO3晶体加一块长65mm无掺杂的LiNbO3晶体参量过程产生TH
学位
随着我国经济的快速发展,各大城市交通量与日俱增。为了解决交通拥堵问题,采用以地铁隧道为代表的城市快速轨道交通系统已然成为历史发展的必然趋势。由于大多城市早期规划中未考虑到地铁,因此地铁穿越已有桥梁、建筑物的桩基不可避免,而处理此问题最为经济有效的方法通常为桩基托换技术。桩基托换技术是近些年随着地铁的兴建才被重视的一项复杂技术,其各方面研究仍处于起步阶段。对于桩基托换结构形式及托换大梁接头的连接性能
装配式交错桁架结构体系工业化程度高、安装构件少、施工周期短、用钢量小,是一种非常理想的装配式结构体系。国内外对于该结构的研究刚刚起步,对其动力弹塑性性能的研究较少。本文对装配混合式和装配空腹式交错桁架结构系进行弹塑性时程分析,研究了节点刚性对该结构体系抗震性能的影响规律。主要工作和结论如下:  (1)基于大型通用 ABAQUS有限元软件建立了交错桁架结构体系有限元分析模型,采用两节点空间线性梁单元
学位
学位
学位
学位
学位
学位
学位