玻璃纤维球束负载二氧化钛光催化材料的制备及其光催化应用

来源 :上海第二工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:markhai
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
我国每年被废弃的印刷线路板数量在不断激增,而现有的回收方案大多是针对金属部分,非金属部分则没有得到妥善处置,大量被焚烧、填埋,这种处理方式造成了严重的环境污染与土地资源浪费。TiO2是一种无毒、易得、性质稳定的光催化材料,在环境治理领域有着广阔的应用前景,然而由于光生电子与空穴易复合、光响应范围窄(带隙过宽)、投入液体中难以回收等缺陷限制了TiO2作为光催化剂的应用。为解决上述问题,本文利用石墨烯与金属有机框架材料ZIF-8同TiO2构建多元体系,并将其负载于由废弃印刷线路板为原料制备的玻璃纤维球束(Glass fiber Bundle,Gf B),制备出负载型光催化剂并探究了复合体系的光催化性能。以钛酸四丁酯为前驱体,用水热法制备出了锐钛矿型TiO2,分别与氧化石墨烯(GO)、ZIF-8、多层石墨烯(GR)和玻璃纤维球束,制备出Gf B/GO/TiO2、Gf B/GO/ZIF-8/TiO2和Gf B/GR/TiO2三种材料,并对其进行表征。结果表明,不同组分材料成功负载于玻璃纤维球束,且不同程度的提高了TiO2的光催化性能,降低了光生电子与空穴的复合率,并减小了禁带宽度,从而扩大了光响应范围。通过合理的配比石墨烯添加量,复合材料可以表现出良好的光催化活性。在氧化石墨烯上原位生长TiO2而制备出的Gf B/GO/TiO2在可见光区段具有较好的光响应能力,适量添加氧化石墨烯可以大幅提升材料的光催化效率,经3h氙灯照射对亚甲基蓝的去除率可达99%以上。水热法制备Gf B/GO/TiO2时,氧化石墨烯受到了一定程度的还原,得到还原氧化石墨烯,这有利于光生电子的迁移,抑制电子与空穴的复合。Gf B/GO/TiO2在紫外光照射下的反应速率是纯TiO2粉末的5.6倍,而在氙灯照射下则是纯TiO2粉末的13.7倍,且复合材料具有良好的稳定性,经四次重复使用后依然具有较高的降解效率。Gf B/GO/ZIF-8/TiO2则表现出较佳的紫外光降解效率,ZIF-8的引入大大增加了体系的比表面积,复合材料具有良好的电子迁移能力以及更佳的吸附能力,经2h紫外光照对亚甲基蓝的去除率可达97%以上,降解速率是单一TiO2和单一ZIF-8速率的6.2和1.95倍。通过Gf B/GR/TiO2探究了材料的普适性以及p H对光催化效率的影响,结果表明,GR可以拓宽材料的光响应范围,在氙灯照射下复合材料对不同染料均具有一定的降解效率,在偏碱性的条件下表现出较佳的降解能力。验证了Gf B/GO/ZIF-8/TiO2能够有效分离光生电子与空穴,并提高光催化效率的机理为Type-Ⅱ型异质结结构。
其他文献
随着世界各国经济交流日趋紧密,翻译国外经济新闻可以帮助中国读者了解国际经济态势。而经济新闻既有经济知识的专业性特点,又有新闻文本的语言特点,因此具有较大的研究价值。本次翻译实践依据新冠疫情的现实背景,选取了期刊《经济学人》中与之相关的数十篇国际经济新闻,所选文章的主题皆是受疫情影响的各个国家的经济现状。本文首先介绍了此次翻译实践的总体概况,梳理了国内外新闻翻译的研究现状,运用归纳法对翻译文本进行了
近几年来,受经济全球化的影响,特别是在工程项目领域,随着新型技术的产生以及新型管理方法的出现,建设工程项目领域各类经济生产要素之间的关系变得愈来愈复杂。一方面这给企业带来了无限的商机,另一方面企业各业务板块的快速扩张和发展,对企业的项目管理能力也提出了严峻挑战。近年以来,我国在促进工业发展的同时也在同步关注环境的保护以及污染土壤的治理,伴随着国家政策积极的推动,我国土壤修复行业得到了快速的发展,与
现代社会对能源的依赖性日益加深,随着化石能源开发使用的加剧,绿色能源的有效开发及转换、能源储存技术的研发迫在眉睫。超级电容器由于充放电速率快、功率密度高、能量密度大、可逆性好且使用寿命长等优点,受到了各领域学者和企业的广泛关注。电极材料是影响超级电容器性能的关键,电极材料的研发是电化学储能领域研究工作的重点。本论文主要围绕CoMoO_4与金属氧化物、石墨烯的复合材料进行研究,通过设计构建纳米复合结
基因组经常受到外界环境和细胞代谢产生的DNA损伤因子的攻击,经过估计每个细胞每天会产生104-105次DNA损伤。真核生物针对DNA双链断裂损伤(DSBs)进化出了两种修复途径:同源重
近年来,发光二极管(Light Emitting Diode,简称LED)在我国得到快速普及与广泛应用,随着其使用寿命的结束未来必将产生大量的LED进入废物流。废LED含极具资源化价值的稀贵金属同时还含有多种有毒有害重金属,若处理处置不当易造成资源浪费,同时还会对生态环境与人类健康产生威胁。本文围绕废LED所含有价金属的资源潜力及其资源化回收技术开展研究,通过建立模型并结合实验数据对我国废LED器
藏族英雄史诗《格萨尔》2009年被列入非物质文化遗产目录。它是世界上最长的史诗,至今仍旧以传承人说唱的方式来进行传播,这也是史诗保持“活态化”的重要原因。对于非物质文化遗产来说“活态化”是其传承与保护的核心要义。本文基于媒介环境学视角来探讨《格萨尔》史诗的“活态化”传承。从媒介自身的技术逻辑来分析史诗传播的特点。采用横向传播特征对比与纵向历史梳理相结合的思路,力求做到理论联系实际,史论结合的方式进
为进一步提高航天器自主导航的自主性与抗干扰能力等性能,解决导航误差随时间累积等问题,一种天文导航方法——X射线脉冲星导航方法应运而生。该方法不仅可以为近地航天器提
彬长矿区孟村煤矿煤层埋深较大,地质构造复杂,基建期间多次发生冲击地压显现,严重影响安全生产。本文以孟村煤矿中央大巷为研究对象,采用理论分析、实验室实验、数值模拟和现
中国是水稻大国,稻壳作为农业固体废弃物,是粮食加工过程的副产物,其综合利用一直是人们研究的热点。SAPO-34分子筛是一种具有CHA型结构的磷酸硅铝分子筛,由于其具有特殊的孔道结构和酸性分布,广泛应用在甲醇制烯烃(MTO)催化反应中,并表现出独特的催化性能。传统的SAPO-34水热合成过程以硅溶胶为硅源,这对硅溶胶的酸性和分散程度要求极高。水稻是一种喜硅性植物,具有极强的吸硅能力,其中稻壳中硅含量
白玉米作为我国西南山区部分人口的重要粮食(籽粒)和畜牧业重要饲料(秸秆)来源,因当地百姓长期自行留种而形成其独特的品质、优良的适应性及较长的持绿性,近年来种植面积有不断增