论文部分内容阅读
本文采用St ber法以磁性碳管(CNTs/Fe3O4)为基体,制备CNTs/Fe3O4@SiO2复合材料,采用多元醇法在CNTs/Fe3O4@SiO2复合材料表面组装ZnO,制备出CNTs/Fe3O4@SiO2-ZnO复合材料。采用XRD,SEM,TEM,FTIR,XPS,PPMS,及紫外可见光光谱分析仪等手段研究复合材料的组织结构、形貌及光催化性能。研究发现,采用St ber法在磁性碳管表面均匀地包覆一层SiO2,采用多元醇法以醋酸锌为前驱体成功地在CNTs/Fe3O4@SiO2复合材料表面组装纤锌矿结构ZnO颗粒。并且随着醋酸锌量的增加,复合材料表面氧化锌的含量增加。通过研究不同ZnO负载量,不同pH值以及不同甲基橙初始浓度对CNTs/Fe3O4@SiO2-ZnO复合材料光催化性能的影响规律发现,随着氧化锌负载量增加、pH值降低和甲基橙初始浓度降低复合材料的光催化性能越来越好,优化出CNTs/Fe3O4@SiO2复合材料与醋酸锌的投料比为1:4,pH值为4,甲基橙初始浓度为5mg/L时,复合材料的光催化性能最好。同时复合材料多次磁回收循环光催化实验研究结果表明,复合材料经10次循环后仍保持高的光催化活性,这表明CNTs/Fe3O4@SiO2-ZnO复合材料是一种回收方便、可循环利用的光催化剂。动力学结果表明,氧化锌不同负载量和不同pH值以及不同甲基橙初始浓度对CNTs/Fe3O4@SiO2-ZnO复合材料光降解反应符合一级反应动力学规律。反应速率常数随着氧化锌负载量和pH值的增加而增加,随着甲基橙初始浓度的增加而减小。