鈷氧化物及復(fù)合氧化物的制備及光催化性能研究.pdf

1、20世紀(jì)以來，環(huán)境污染日益嚴重，而廢水的排放是其中的一個重要方面，傳統(tǒng)水處理工藝中的物理、生物方法已不能滿足需要。開發(fā)新型的高效節(jié)能納米材料用于環(huán)境治理具有重要意義。 本論文在介紹光催化氧化技術(shù)和國內(nèi)外對廢水處理技術(shù)的基礎(chǔ)上，對采用光催化氧化這種新技術(shù)來處理染料廢水進行了分析討論和研究。實驗部分制備并研究了鈷的氧化物及復(fù)合氧化物的光催化性能。選擇沉淀熱解法、絡(luò)合熱解法、水熱固相熱解法和硝酸鹽熱解法制備了四氧化三鈷；采用溶膠．凝膠

2、法制備了鈷的尖晶石型復(fù)合氧化物．鈷酸鋅。通過物理復(fù)合和化學(xué)復(fù)合制備了鋅鈷的簡單復(fù)合氧化物。利用XRD、TEM等手段對制備材料的結(jié)構(gòu)及形貌進行分析。以新鄉(xiāng)印染廠和漂染廠提供的活性染料的水溶液為模擬廢水，研究了催化劑用量、光照時間、初始pH值、不同光照、催化劑煅燒溫度等因素對廢水降解效率的影響；同時對用物理復(fù)合和化學(xué)復(fù)合方法得到的鋅鈷的簡單復(fù)合氧化物與尖晶石型鈷酸鋅的光催化性能進行了對比研究。利用紅外光譜儀分析所制備的材料的光催化活性。

3、 實驗結(jié)果表明，適宜的催化劑用量和溶液pH值、較低的催化劑煅燒溫度對提高染料降解效率是有利的。四氧化三鈷對可見光有較好的吸收能力，在降解廢水時以可見光為光源，可以節(jié)省能源。催化劑用后經(jīng)簡單處理還可重復(fù)利用。不同的制備方法對四氧化三鈷的光催化活性有一定的影響，沉淀熱解法制備的催化劑光催化活性最高，染料降解率可達99％。鋅鈷的簡單復(fù)合氧化物的光催化活性高于尖晶石型鈷酸鋅的光催化活性，可使染料100％降解，這主要是氧化物間協(xié)同作用的結(jié)果。