【摘 要】
:
六价铬Cr(Ⅵ)是在水中检测到的最具毒性的无机污染物之一,被认为是致癌和致突变的物质。光催化剂技术因其经济环保的优点而应用于Cr(Ⅵ)的还原,但是在光催反应中电子和空穴的高复合会导致效率下降。为解决这一问题,本研究采用了具有Aurivillius层状结构的Bi2WO6作为基础材料,通过溶剂热法制备复合材料进行Cr(Ⅵ)的还原。Bi2WO6虽然具有独特电子结构和出色的光学性能,但是其带隙相对大多数光
论文部分内容阅读
六价铬Cr(Ⅵ)是在水中检测到的最具毒性的无机污染物之一,被认为是致癌和致突变的物质。光催化剂技术因其经济环保的优点而应用于Cr(Ⅵ)的还原,但是在光催反应中电子和空穴的高复合会导致效率下降。为解决这一问题,本研究采用了具有Aurivillius层状结构的Bi2WO6作为基础材料,通过溶剂热法制备复合材料进行Cr(Ⅵ)的还原。Bi2WO6虽然具有独特电子结构和出色的光学性能,但是其带隙相对大多数光催材料仍不具有优势。而CuS作为窄带隙半导体,与之复合会改善Bi2WO6的带隙问题。同时,CNFs加入使得材料稳定性加强,回收利用更加容易。本研究的主要工作为:首先,通过溶剂热法制备了CuS/Bi2WO6复合材料。通过分析和表征,发现Bi2WO6与CuS材料复合之后,在可见光区域的吸收得到增强,更多的光生电子-空穴对参与光催反应,同时CuS的引入加速了光生电子-空穴对的分离,提升了光催化活性。其中,CuS复合量为5%时对Cr(Ⅵ)的光催化还原最佳,为87%。其次,同样采用溶剂热法将5%CuS/Bi2WO6复合材料负载于CNFs上,制备了CNFs/CuS/Bi2WO6三元材料。通过分析表征发现,引入CNFs后,复合材料的吸附能力明显增强,光致发光强度减弱,CNFs和CuS,Bi2WO6之间光致电子的有效转移促进了界面电荷的转移,提高了CNFs/CuS/Bi2WO6三元材料的光催化活性。其中当CNFs的复合量为1%时,其复合材料可在3h内完成对对Cr(Ⅵ)的100%还原,并且经四次循环回用之后光催化活性仍可保持在90%,证明CNFs/CuS/Bi2WO6复合材料拥有良好的稳定性。最后,Cr(Ⅵ)作为目标污染物,考察了溶液初始p H值、溶液初始浓度和光催化剂投加量三个影响因素对Cr(Ⅵ)还原的影响,并进行了拟一级反应动力学分析。在一定光催条件下,Cr(Ⅵ)还原率随着溶液初始p H值的增加而下降;在最佳p H=3时,光催化还原率随着初始浓度的增加而逐渐下降,初始浓度10mg/L时效果最佳;而随着光催化剂投加量的增加,Cr(Ⅵ)还原率也呈现上升趋势,80 mg的光催化剂就可在60 min内几乎达到完全还原。通过活性基团捕获实验,可以看出光催化还原Cr(Ⅵ)的主要活性基团是超氧自由基(·O2-)。在可见光照射时,光生电子从价带跃迁到Bi2WO6和CuS的导带上,形成大量空穴,电子由CNFs高速传送,而价带上多余的空穴留在Bi2WO6中与H2O或OH-反应形成·OH,抑制了电子和空穴的结合,提高了光催化活性。
其他文献
铁路路基承受填土自重、轨道结构静力荷载和列车循环动力荷载的作用,其变形包括动力累积及蠕变变形,本质原因是路基填料的粗颗粒破碎与细颗粒迁移。粗粒土是由不同粒组的颗粒组成,其变形特性异常复杂,同时受到实验条件的限制,有关粗粒土填料变形方面的研究不够深入,因此有必要对其动力累积变形和蠕变特性进行研究,从颗粒破碎角度揭示粗粒土路基的变形机理。为此,本文构建粗粒土模型试验系统,开展动力循环加载试验及静力蠕变
随着电子信息化的快速发展,高性能导电材料的需求也逐渐提升。导电聚合物复合材料(CPCs)作为新兴的导电材料,与传统金属材料相比,具有易加工、低成本,低密度,耐腐蚀等优势,逐渐替代传统金属材料在航天航空、汽车制造、电气工程、可穿戴电子产品等领域具有广阔的应用前景。目前高性能CPCs的制备仍存在许多问题,其中导电填料的分散及界面结合是亟需解决的问题。为此,本论文通过不同的方法制备CPCs,以构筑高效的
冻结法凭借其适用地层种类多且对周边环境污染小的优势,在地铁联络通道工程建设中获得了广泛的认可。根据现有的研究成果表明,大多数学者通过选取通道中任意断面的冻结温度场发展来替代整座通道的温度场发展,忽略了冻结管布置形式及偏斜角度对联络通道不同断面温度场发展的影响,无法全面反映整个联络通道冻结温度场的发展规律。本文依托上海地铁15号线罗秀路站至百色路站同区间联络通道作为工程背景,运用有限元软件对1号联络
新时期党中央提出了针对于创新型国家建设发展的一系列战略方针,为切实落实这一战略规划,要以大量的创新型工程科技人才为支撑。创新型工程科技人才的培养是一个系统的过程,一方面要以高等工程教育为基础,另一方面也要进一步发挥创新创业教育的辅助作用。充分利用应用型本科院校的资源,加强对创新创业教育的宣传与促进,培养创新型人才的创新精神、创业意识与创新创业能力。这不仅是高等工程教育对创新型国家服务的一个重要体现
人口老龄化产生的养老问题给“未富先老”的中国社会带来极大挑战。随着城乡老龄人口数量和健康意识的提升,以及老年群体结构化改变,显现出多元新兴的养老需求,传统的居家养老、城市养老院等养老模式,已经难以满足现有的养老需求。而时下兴起的田园休闲养老模式,既符合目前我国乡村振兴战略的总体思路,又为乡村带来了大量的资源。同时,由于乡村田园养老项目的合作开发模式、盈利模式、利益分配原则的不确定,使得各种问题接踵
船舶交通管理系统能够有效加强水上交通安全风险管控、提升海上应急搜救处置能力、提高船舶航行的安全系数,同时为进出港船舶提供良好的交通环境。船舶交通管理系统工程项目点多面广、工期紧、外部建设环境较为恶劣,工期延误现象时有发生,给项目进度管理带来严峻挑战。工程能否如期完工,直接关系到船舶的水上交通安全管理、人民群众生命和财产安全的有效保障。海事部门作为船舶交通管理系统的建设及使用主管机关,为此高度重视项
近些年,废旧橡胶轮胎的数量,随着我国机动车保有量的增长而持续增长,目前我国的废旧橡胶轮胎的回收利用率低,随处丢弃的橡胶轮胎造成的“黑色污染”已经严重的污染了自然环境。如何提高废旧橡胶轮胎的回收利用率成为了如今的热门议题。将废旧的橡胶颗粒加入自密实混凝土,作为面层材料在道路工程中使用,这将不仅能有效解决环保问题,同时还有很高的社会经济价值。目前学者对橡胶自密实混凝土的抗压、抗折等基本力学性能的研究较
预制装配式叠合板在工程中逐渐得到了广泛的运用,但其相应的施工管理方法、施工具体措施尚未完善,例如叠合板外伸“胡子筋”与现浇混凝土梁纵向钢筋在吊装过程中的碰撞问题是工程中的难点,当梁箍筋为四肢箍时纵筋难以临时偏置时,碰撞问题也尤为凸显,大大影响了施工的进度和质量。为此,本文针对预制装配式叠合梁板的施工进行了精细化管理研究,主要包括:(1)介绍了装配式叠合梁板体系的概念、精细化管理的内涵,并从细化、专
金属3D打印零件的机械性能直接影响着零件后续使用的安全和寿命,对其机械性能进行检测十分必要,而传统的破坏性机械性能测试实验对一次性成型的金属3D打印零件经常是不适用的,因此对金属3D打印零件的机械性能进行无损检测具有重要的研究与应用意义。激光诱导击穿光谱(Laser-Induced Breakdown Spectroscopy,LIBS)是一种原子发射光谱技术,其具有无需样品预处理、在线、快速、几
随着能源短缺与环境恶化等问题日趋严重,新能源汽车的开发利用已成为各国汽车产业界发展的重要方向。在此背景下,纯电动汽车作为新能源汽车的一种,具有无污染、零排放等优点。但是由于目前纯电动汽车动力电池的研发技术遇到一系列瓶颈问题,电池储能量较小导致续驶里程较短成为限制纯电动汽车发展的关键因素。因此,高效的制动能量回收技术是提高车辆续驶里程的重要方法。纯电动汽车制动系统与传统汽车制动系统有所不同,其主要由