鐵酸鋅-聚苯胺復合材料和硫化鎘磁性復合微球的制備及光催化性能.pdf

1、半導體光催化技術因其擁有許多優(yōu)點在降解有機廢水方面具有良好的應用前景，發(fā)展可見光響應的高活性光催化劑和探索新的合成方法是當前光催化研究的重要方向。鐵酸鋅(ZnFe2O4)是可以吸收可見光的半導體光催化材料，但其電子-空穴分離效率低。聚苯胺(PANI)具有良好的電導率和化學穩(wěn)定性等性能，聚苯胺的修飾提高納米ZnFe2O4的光生電子-空穴分離效率，進而改善光催化劑性能。硫化鎘(CdS)是一種可見光響應、光電轉化性能優(yōu)良的半導體材料，將其錨定

2、在磁性高分子顆粒的表面不僅可以有效地提高其分散性，同時方便了催化劑的回收。本文制備和表征了兩種成分的無機-有機復合材料，對復合材料的光合成方法開展了探索，并研究其光催化降解有機染料廢水的性能。研究內容如下:
　　(1)在共沉淀法制備納米ZnFe2O4的基礎上，利用化學氧化聚合法制備出組份含量不同的ZnFe2O4/PANI復合材料，表征了催化劑的組成、結構、形貌、光吸收和磁性能。結果表明，隨著PANI含量的增大，ZnFe2O4/PA

3、NI的形貌由約20 nm球形演變?yōu)槲⒚准壊灰?guī)則團狀，對可見光的吸收增強，吸附性能逐漸增強，光催化性能先增大、后減小，在PANI含量約為6.6％時最大，在紫外光和可見光下輻照150min時溶液降解羅丹明B(RhB)的效率分別為90％以上。
　　(2)采用光化學方法制備了ZnFe2O4/PANI復合納米粒子。產物擁有更薄的聚苯胺殼和更好的分散性，尺寸介于15-35nm，聚苯胺的質量分數(shù)為9.8％，比表面為54.99m2/g;相比相同p

4、H值條件下化學氧化聚合法制備的樣品，該樣品中PANI的HCl摻雜程度較高，對RhB的吸附能力和光催化降解活性均不高;但是光化學法可以在較低酸度(pH=5)下實現(xiàn)苯胺的聚合反應。初步推測認為鐵酸鋅的光生空穴的氧化作用是導致苯胺單體聚合的關鍵。
　　(3)采用光化學方法在Fe3O4/聚丙烯酸納米粒子表面沉積CdS，制備了核-殼結構Fe3O4/PAA/CdS復合微球。Fe3O4/PAA/CdS具有發(fā)光性能和準超順磁性，在RhB的降解實驗