论文部分内容阅读
随着工业的发展,环境破坏日益严重,特别是有限的水资源受到污染,去除水中的有害物质成为环保领域的一项重要工作。目前有关光催化去除水中有害物质的报道中,以应用紫外辐射为主,它对分解有机物效果显著,但费用较高,且需要消耗电能。因此,国内外研究者均提出应开发利用可再生能源,使太阳能利用与环境保护相结合,发挥光催化在环境污染治理方面的优势。所以,开发能充分利用太阳能的高效新型光催化剂是光催化发展的必然趋势。本文的主要研究内容如下:
1、以Cu(NO3)2为铜源、葡萄糖为还原剂、不同种类模板剂,制备出不同形貌的Cu20。讨论了NaOH用量对产物晶相的影响;还原剂用量、模板剂种类对产物晶相、形貌及光催化活性的影响。研究发现还原剂用量、模板剂种类对制备出的Cu20的形貌有很大影响,而对晶相影响不大;所制备出的催化剂对MV、RB两种染料的吸附和光降解率都较低(1~3%),而对甲基橙则表现出不同的吸附和降解率。由于制备出的CU20光催化活性不高,因而在反应中加入TTIP,得到Cu20-TiO2复合催化剂。研究发现Cu20-TiO2的光催化活性与纯Cu20的相比有所提高。
2、利用Cu(NO3)2为铜源,氨水为络合剂,合成出CuO粉体,研究发现反应温度、时间、氨水用量对样品形貌有很大影响;对晶型影响较小。当氨水体积为80mL、温度为90℃、时间为48h时,得到的CuO形貌较好,为规整的毛刺状微球。
3、以Bi(NO3)3·5H20和Na2WO4·2H20为原料,通过改变陈化时间和温度、pH、模板剂种类制备出了不同形貌的Bi2WO6催化剂,并将催化剂于模拟太阳光下对MV和RB进行降解。研究发现陈化温度和时间对产物晶型、光催化活性有较大影响;pH值、模板剂则影响着催化剂的形貌与光催化活性。
4、以TTIP为钛源,乙酰丙酮为抑制水解剂,玻璃为载体,得到玻璃负载TiO2光催化剂。将催化剂用于紫外光下光催化还原水体中的Cr(Ⅵ)。研究pH、Cr(Ⅵ)初始浓度、催化剂投加量、光照时间、催化剂重复利用次数等因素对Cr(Ⅵ)还原率的影响。研究发现溶液的pH为3~4、Cr(Ⅵ)初始浓度为20mg/L、投加2片玻璃片、光照12h,Cr(Ⅵ)的还原率高达99.9%,且重复利用4次后效果基本不变。