论文部分内容阅读
纳米SnO2作为一种新型环保的光催化剂,因其化学性能稳定、可见光透光性好、抗酸碱能力强从而成为国内外学者的研究热点。作为一种n型半导体,SnO2带隙较宽(禁带宽度约为3.5ev),只能吸收紫外光,对可见光只有很低的利用率。因此研究人员通过半导体复合、金属掺杂、光敏化等手段对其进行改性改善其光催化性能。Fe3O4作为一种多功能型磁性材料,具有十分优异的性能,在催化、磁记录、医药、分离检测等领域得到了广泛的应用。如果能将其与SnO2复合在一起制备成Fe3O4-SnO2型复合材料,就可以利用Fe3O4与SnO2之间的协同作用提高SnO2光芬顿催化活性,而且可以利用Fe3O4的磁性解决材料不易回收的难题。本文采用溶剂热法制备了Fe3O4/SnO2复合材料、纳米Fe3O4以及以其为载体制备的Fe3O4@SnO2核壳材料,并研究了它们的光芬顿催化性能。由于制备的Fe3O4/SnO2具有较高的比表面积,故对其吸附性能也进行了研究。具体的研究内容及结论如下:(1)采用溶剂热法通过改变反应物的配比制备了不同复合比例的Fe3O4/SnO2,并研究了pH值、双氧水的添加量、催化剂的用量等参数对其光芬顿催化降解及吸附亚甲基蓝性能的影响。结果表明:选用10mg复合比例为1:3 Fe3O4/SnO2、双氧水添加量为1mL、pH值调为3时其在太阳光照射下光芬顿催化活性最好;当选用30mg复合比例为1:6 Fe3O4/SnO2,pH值调为10时,其吸附效果最好。(2)采用溶剂热法制备了Fe3O4@SnO2核壳材料,并探讨反应物的配比、反应温度、锡源等条件对所制备产物的影响。结果表明:当采用聚乙烯吡咯烷作为表面活性剂、反应温度为200℃、五水合四氯化锡作为锡源时制备的产物包裹现象最好。为了做空白实验,本文采用一种新颖的方法制备了粒径均匀约为14nm的SnO2,将其与Fe3O4以及Fe3O4@SnO2进行光芬顿催化性能比较。结果表明:该核壳材料与Fe3O4和SnO2相比具有较高的催化活性,其中复合比例为1:2 Fe3O4@SnO2催化活性最高。