半導(dǎo)體光催化材料的制備及其光催化性能研究.pdf

1、半導(dǎo)體光催化降解有機(jī)的和無(wú)機(jī)的有毒物已經(jīng)被證明是一種可行的治污技術(shù),半導(dǎo)體光催化劑通過(guò)光照在較短的時(shí)間內(nèi)可以使污染物完全礦化,因此這項(xiàng)技術(shù)引起了廣泛的關(guān)注,已經(jīng)出現(xiàn)了大量的文獻(xiàn)報(bào)道,是當(dāng)前世界范圍內(nèi)的研究熱點(diǎn)。當(dāng)前工業(yè)中所采用的催化劑大多數(shù)為混合的金屬氧化物,其中鈣鈦礦型復(fù)合氧化物和尖晶石型復(fù)合氧化物,因具有特殊的光、電、磁等性能而廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,且這些化合物具有優(yōu)秀的光催化活性。本文主要研究氧化鋅、鈣鈦礦型復(fù)合氧化物和尖晶石型復(fù)合

2、氧化物的制備、表征和光催化性能。
　　 主要內(nèi)容如下:
　　 1.對(duì)半導(dǎo)體光催化的機(jī)理、特點(diǎn)、影響因素、應(yīng)用、存在問(wèn)題、發(fā)展方向做了綜述,簡(jiǎn)單介紹了鈣鈦礦型復(fù)合氧化物和尖晶石型復(fù)合氧化物的特點(diǎn)。
　　 2.采用草酸做沉淀劑的沉淀法和檸檬酸做絡(luò)合劑的溶膠一凝膠法制備了納米級(jí)的ZnO,并對(duì)制各樣品的結(jié)構(gòu)、形貌、尺寸等,通過(guò)XRD、TEM、SEM進(jìn)行了表征,以甲基橙為降解標(biāo)準(zhǔn),研究了制各樣品的光催化活性,比較了兩種制備

3、方法對(duì)結(jié)構(gòu)形貌及光催化性能的影響。結(jié)果表明沉淀法制備的樣品為空心柱狀體,有較好的光催化活性。
　　 3.采用檸檬酸絡(luò)合法制備了LaFeO3和LaMnO3。對(duì)LaFeO3進(jìn)行了A位摻雜Zn2+,制備了系列催化劑La1-xZnxFeO3,對(duì)其進(jìn)行了XRD、TEM等的測(cè)試,以分析其物相和形貌;制備了不同溫度條件下的LaMnO3以及A位摻雜Pb2+離子的LaMnO3,并對(duì)其進(jìn)行了表征。以活性艷紅X-3B為降解底物,研究了它們的光催化活性

4、。結(jié)果表明:制備的催化劑均為鈣鈦礦型,A位摻雜離子可以提高其光催化活性。
　　 4.采用檸檬酸絡(luò)合法制備了尖晶石型復(fù)合氧化物MAl2O4(M=Mg、Ni、Zn)和鋅類尖晶石氧化物ZnM2O4(M=Cr、Fe、Co),并用TG-DTA、XRD、TEM等進(jìn)行了表征,分析了溫度對(duì)MAl2O4(M=Mg、Ni、Zn)形成的影響;以羅丹明B為降解模板,研究了它們的光催化降解性能。結(jié)果表明所制備的樣品均為尖晶石型化合物,且對(duì)羅丹明B染料溶液