殼聚糖-CdS納米復(fù)合膜光催化降解甲基橙的研究.pdf

1、在光催化技術(shù)應(yīng)用中,納米 CdS是一種重要的Ⅱ~Ⅵ族無機(jī)半導(dǎo)體材料,在室溫下CdS禁帶寬度為2.42eV,具有獨(dú)特的光學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、力學(xué)以及催化等性能、制備生產(chǎn)成本較低,在眾多領(lǐng)域都有著巨大的應(yīng)用前景。但同時(shí)納米 CdS也存在著化學(xué)性質(zhì)活潑,難以長期保存,回收困難等問題,利用有機(jī)介質(zhì)作為其載體,對(duì)納米CdS進(jìn)行改性,可有效增強(qiáng)納米CdS的穩(wěn)定性。
　　本論文以天然高分子材料殼聚糖(CS)為模板,采用原位合成法成功地制備了殼聚糖/

2、CdS納米復(fù)合膜,同時(shí),為了提高光催化利用率,分別制備了過渡金屬Cu2+、Mn2+和稀土元素 La3+摻雜的殼聚糖/CdS納米復(fù)合膜,采用 X-射線衍射(XRD)、TEM、FTIR、紫外-可見吸收光譜(UV-Vis)等測試手段對(duì)復(fù)合膜進(jìn)行結(jié)構(gòu)和物性表征。以紫外光、太陽光為光源,甲基橙(MO)為目標(biāo)降解物,研究殼聚糖/CdS納米復(fù)合膜對(duì)于有機(jī)染料的光催化降解性能。討論了光照條件、反應(yīng)時(shí)間、催化劑投加量、染料初始濃度、反應(yīng) pH值等因素對(duì)光

3、催化氧化降解反應(yīng)的影響,通過催化劑的回收再利用實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了光催化劑活性的可持續(xù)性。分析推測了殼聚糖/CdS納米復(fù)合膜摻雜改性前后的光催化降解機(jī)理。
　　結(jié)果表明,在紫外光條件下,當(dāng)光催化劑投加量為0.7 g/L,甲基橙的濃度為15mg/L,pH為酸性時(shí),甲基橙具有最佳的降解效果,降解率達(dá)到89％。通過對(duì)甲基橙光催化降解動(dòng)力學(xué)的研究表明,甲基橙的降解呈一級(jí)動(dòng)力學(xué)特征。
　　通過離子摻雜改性,殼聚糖/CdS納米復(fù)合膜的光譜吸收范