ZnO和Bi2S3兩種納米材料可見光催化降解染料廢水的研究.pdf

1、染料廢水產(chǎn)量大，成分復(fù)雜，毒性、色度和CODcr高，是難處理的工業(yè)廢水之一，已經(jīng)成為了印染行業(yè)發(fā)展的瓶頸。十三五以來，我國加大了產(chǎn)業(yè)調(diào)整力度，正逐步取締了一些規(guī)模小、污染嚴(yán)重的染料企業(yè)。但是仍然有大量的未經(jīng)處理的染料廢水排放到自然水體中，造成水體溶解氧缺乏，水生生物大量死亡，嚴(yán)重影響了水體自凈能力，破壞和污染了水生態(tài)系統(tǒng)和土地生態(tài)系統(tǒng)，阻礙我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展，危害人民群眾的身體健康。開發(fā)出有效的染料廢水處理技術(shù)是對(duì)我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要

2、保障。
　　傳統(tǒng)的染料廢水處理方法主要有物理法、化學(xué)法、生物法以及組合工藝等。然而目前隨著染料廢水的處理難度越來越大，污染物質(zhì)的排放標(biāo)準(zhǔn)越來越高，這些傳統(tǒng)的處理方法耗能低效，一般很難達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。半導(dǎo)體光催化降解染料廢水因其高效、無污染且價(jià)格低廉成為近年來研究較多，處理效果較好的染料廢水處理方法。本文以玫瑰紅B和甲基橙(MO)模擬染料廢水，以半導(dǎo)體催化劑氧化鋅(ZnO)、硫化鉍(Bi2S3)和石墨烯相碳化氮(g-C3N4)作為催化

3、劑，采用多種改性手段來增強(qiáng)上述半導(dǎo)體光催化劑的可見光催化活性，對(duì)半導(dǎo)體光催化劑可見光催化降解染料廢水進(jìn)行研究，主要的研究內(nèi)容如下:
　　(1)通過采用簡單的水熱反應(yīng)后于400℃煅燒3h的方法制備出正六邊形柱狀ZnO-Sm納米顆粒。合成后的ZnO材料用紫外-可見光譜儀(UV-vis)，掃描電子顯微鏡(SEM)，能譜分析儀(EDX)，傅氏轉(zhuǎn)換紅外線光譜分析儀(FTIR)表征。SEM掃描圖片顯示合成的ZnO材料為柱狀正六邊形納米顆粒，且

4、隨著Sm的摻雜ZnO納米顆粒的晶體體積變小，但并未改變ZnO晶體形態(tài)。EDX圖譜證明Sm成功摻雜進(jìn)入ZnO晶體。光催化實(shí)驗(yàn)顯示在可見光照射下2.0at.％ZnO-Sm納米材料比純ZnO納米材料對(duì)玫瑰紅B（RhB）的降解效果提高了近30％，并探索了最佳實(shí)驗(yàn)條件以獲得更好的光催化效果。
　　(2)采用簡單溶劑熱方法成功合成可見光催化劑g-C3N4/Bi2S3。合理地利用X射線衍射(XRD)，傅立葉紅外光譜分析儀(FTIR)，場發(fā)射掃描