基于微乳液體系制備ZnO光催化材料.pdf

1、在工業(yè)廢水處理行業(yè)中,染料廢水由于排放量大,組成復(fù)雜,種類繁多,可生化性差,具有毒性和致癌性,嚴(yán)重污染了環(huán)境,一直是廢水處理中的焦點(diǎn)和難點(diǎn)。光化學(xué)催化氧化技術(shù)是在光化學(xué)氧化的基礎(chǔ)上改進(jìn)發(fā)展起來的一種深度氧化技術(shù),可有效地氧化降解染料廢水中大多數(shù)難降解的有機(jī)污染物,達(dá)到去毒、除臭、脫色,直至礦化為無害、無毒的小分子物質(zhì)。在有機(jī)染料廢水處理方面具有巨大的應(yīng)用潛力,引起研究者的廣泛關(guān)注。
　　 本文基于微乳液體系,從結(jié)構(gòu)和形貌兩方面對

2、ZnO光催化劑進(jìn)行改性,分別以聚苯乙烯微乳液為模板合成了介孔納米ZnO光催化材料,采用陽離子輔助的水熱微乳液法制備出了具有較高吸光特性的雙晶結(jié)構(gòu)六方啞鈴狀ZnO微晶,研究了制備條件對znO結(jié)構(gòu)、形貌及性質(zhì)的影響,提出可能的生長機(jī)理,得出了適宜的制備條件。此外,以介孔納米ZnO和雙晶結(jié)構(gòu)六方啞鈴狀ZnO為光催化劑,以活性艷紅KE-3B及活性艷紅K-2BP模擬染料廢水,進(jìn)行了ZnO/UV體系降解模擬染料廢水的研究,系統(tǒng)考察了各因素對染料脫色

3、率的影響,獲得了適宜的光催化降解條件,提出了染料的降解機(jī)理。
　　 研究結(jié)果顯示:聚苯乙烯微乳液是一個(gè)良好的成孔中介,采用1℃/min的升溫速率在1500℃煅燒前驅(qū)體6h,所得介孔ZnO的比表面積為11.013 m2/g,孔容為0.135cm3/g,介孔分布在40.2nm左右。與無孔ZnO相比,催化效率明顯提高;以CTAB作為陽離子表面活性劑,采用水熱微乳液法制備出了較高吸光特性的雙晶結(jié)構(gòu)六方啞鈴狀ZnO微晶,水熱反應(yīng)溫度、反應(yīng)

4、時(shí)間、水與表面活性劑之比、助表面活性劑、表面活性劑的濃度、反應(yīng)物濃度對ZnO微觀結(jié)構(gòu)和形貌都有不同程度的影響,在W=10,乙酸鋅的濃度為0.5mol/L,反應(yīng)溫度為140℃,反應(yīng)時(shí)間為14h,[CTAB]=0.21mol/L,正丁醇為助表面活性劑時(shí),所得雙晶結(jié)構(gòu)六方啞鈴狀ZnO微晶的平均直徑為1μm、長為3μm,在紫外-可見光區(qū)吸光性能最好。ZnO/UV體系在光催化降解活性艷紅KE-3B及活性艷紅K-2BP時(shí)均符合Langmuir-Hi