硫化锡的改性及其光催化还原六价铬的性能研究

来源 :扬州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:justinviva
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
近年来,半导体光催化技术作为一种经济环保的废水处理技术,在还原Cr(Ⅵ)方面具有广阔的应用前景。而低成本、高效率可见光催化剂的研制是实现工业化的关键。SnS2是具有CdI2型结构的层状可见光响应光催化剂,但因其光生电子和空穴的快速复合,光催化活性达不到预期效果,从而限制了 SnS2的发展。研究表明,SnS2与半导体、共轭聚合物或石墨烯及其衍生物复合可显著提高其光催化活性。因为它们与SnS2复合可以形成异质结,这有利于光生电子和空穴的分离。因此,本文分别采用环化聚丙烯腈(CPAN)、SnO2和共轭的聚氯乙烯衍生物(CPVC)、SnO2和氮掺杂石墨烯(NG)对SnS2进行改性,合成SnS2/CPAN、SnO2/SnS2/CPVC和SnO2/SnS2/NG纳米复合物,并研究其在可见光照射下光催化还原Cr(Ⅵ)的性能。本文完成的主要内容如下:1.采用三步法合成了 SnS2/CPAN纳米复合材料。利用X-射线粉末衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、拉曼光谱仪(Raman)、X-射线光电子能谱仪(XPS)、场发射透射电镜(HRTEM)、紫外-可见漫反射光谱仪(UV-vis DRS)、荧光光谱(PL)和电化学阻抗(EIS)等测试表征了样品的组成、结构、光学和电学性质;利用氮气吸附脱附曲线测试了样品比表面积的大小;以50 mg/L K2Cr2O7水溶液作为目标污染物,可见光照射下探究了 PAN与SnS2的初始用量比、SnS2/PAN的热解温度和时间对产物光催化活性的影响。同时,探讨了优化条件下所制SnS2/CPAN-2光催化还原Cr(Ⅵ)的机理。结果表明:(1)与SnS2相比,SnS2/CPAN-2二元复合材料中光生电子-空穴的分离效率更高、电荷的转移速率更快;(2)PAN与SnS2初始质量比为1%,SnS2/PAN的热解温度和时间分别为200℃和2 h,合成的SnS2/CPAN-2纳米复合物的光催化活性最高;(3)SnS2/CPAN-2光催化还原Cr(Ⅵ)的机理是以e-直接还原为主。2.采用四步法合成了 SnO2/SnS2/CPVC三元复合材料。利用多种测试手段表征了样品的组成、结构、光学和电学性质。探究了不同条件下合成的SnO2/SnS2和SnO2/SnS2/CPVC产物光催化还原Cr(Ⅵ)的活性。同时,探讨了 SnO2/SnS2/CPVC-2光催化还原Cr(Ⅵ)的机理。结果表明:(1)与 SnS2、SnO2/SnS2-1.0h、SnS2/CPVC 相比,SnO2/SnS2/CPVC-2 复合物中光生电子-空穴的复合率更低、电荷转移速率更快;(2)Sn02和CH3CSNH2的水热反应时间为1.0 h,合成的SnO2/SnS2-1.0 h材料的光催化活性最高;(3)PVC与SnO2/SnS2-1.0 h初始质量比为1%,合成的SnO2/SnS2/CPVC-1.0%复合物的光催化活性最高;(4)SnO2和CPVC在提高SnS2光催化活性方面具有协同作用;(5)SnO2/SnS2/CPVC-2光催化还原Cr(Ⅵ)的机理是以e-直接还原为主。3.采用两步法合成了 SnO2/SnS2/NG三元复合材料。利用多种测试手段表征了样品的组成、结构、光学和电学性质。探究了 NG与SnO2/SnS2初始质量比对产物光催化还原Cr(Ⅵ)的活性影响。同时,探讨了 Sn02/SnS2/NG光催化还原Cr(Ⅵ)的机理。结果表明:(1)相较于SnS2和SnO2/SnS2而言,SnO2/SnS2/NG三元复合物的光生电子和空穴的复合率更低,电荷的转移速率更快;(2)NG与SnO2/SnS2初始质量比为1%,合成的SnO2/SnS2/NG-2光催化性能最好;(3)Sn02和NG在提高SnS2光催化活性方面具有协同作用;(4)SnO2/SnS2/NG-2催化剂还原Cr(Ⅵ)的机理是e-直接还原为主。
其他文献
王徵是明代末年著名的科学技术研究者和传播者,也是最早一代接受来自欧洲的科技和文化并皈依天主教的中国学者之一,在跨文化的知识传播及中国宗教史上占有重要的地位。王徵的父
原油储罐机械清洗是利用特殊的液体喷射装置,采用“同种类油、全封闭、机械自动循环”的物理清洗技术。该技术在清洗的同时向罐内注入惰性气体,用惰性气体控制罐内可燃性气体浓
在实际工程中,设备支撑钢梁的扭转应力在总应力中可能占很大的比例,现行的GB50017—2003《钢结构设计规范》和常用的工程软件均未考虑钢梁的抗扭问题,如果忽视很可能因钢梁抗
农林院校机械类专业实践教学很难满足大学生创新能力培养的实际需要,本文针对南京林业大学机械类专业的实际情况,构建了“五层次实践、四能力培养”的实践创新体系。从体系建立
当下,智利正在能源领域进行着一场革命,风能、太阳能和地热能成为核心驱动力。通过制定长期目标、进行招标等措施,该国成为全球可再生能源开发最活跃的地区之一,当地的电力紧张局
【正】 审美心理结构是一个以积淀着的审美经验为核心内容,融合着潜意识和显意识,统一着历时性和共时性,交汇着感性和理性,渗透着情感和认识的整合体。它是审美意义上的“图
没有"情感",历史知识终究是空壳,怎样在"散点式"分布的历史知识中挖掘情感因子?如何用"情感"搭起历史与学生之间的桥梁?笔者就以"消灭法西斯,自由属于人民"一课为例,尝试从几方面出发挖
本文首先简单阐述了我国自1985年以来实行的出口退税政策及在各种国内外经济形势下的调整情况。其次,分析政策客观存在的弊端及因为调整频繁而引起的问题,提出完善措施。得出
理论的魅力──评《文学象征论》查振科象征“是一种遍及各门艺术的艺术现象”,因此,理所当然,象征便成了文学理论中的一个大题目。严云受、刘锋杰两位先生就这个大题目做了一篇
通过对中国期刊全文数据库检索,选择在1996-2005十年间,有关壮族传统民居——干栏式建筑的期刊文献,从论文发表的时间及刊物、资助的课题、作者、理论与案例、学科角度等方面对