基于墨魚骨及MOF制備ZnO及其雜化多孔氧化物的光催化性能研究.pdf

1、隨著制造業(yè)的迅猛發(fā)展，應(yīng)用于食物、織物和化妝品等工業(yè)的大量的有機染料往往排入到江河湖海中，這嚴重的破壞了環(huán)境和生態(tài)的平衡。所以移除這些污染物變得越來越重要。為了緩解這一問題，一些催化劑被應(yīng)用到催化降解有機染料領(lǐng)域。其中ZnO半導(dǎo)體由于其無毒、化學穩(wěn)定性、經(jīng)濟和高的催化活性被廣泛的應(yīng)用。另外一些多孔材料(如墨魚骨與MOFs)具有巨大的比表面積和納米尺度范圍內(nèi)的孔道結(jié)構(gòu)，在催化領(lǐng)域中也得到了廣泛應(yīng)用。本文一方面將探究墨魚骨(CB)生物大孔材

2、料是否可以幫助促進ZnO的光催化效率，另一方面將探究一下MOFs及MOFs衍生出的多孔材料在光催化領(lǐng)域的應(yīng)用潛能。并通過對上述合成的多孔復(fù)合材料進行多種譜學表征，以確定了多孔材料的結(jié)構(gòu)和形貌，最后對其進行光催化降解亞甲基藍(MB)性能的研究。
　　首先以大孔CB材料為載體，通過水熱法合成的負載有ZnO納米塊、納米花和納米線的CB催化劑，其光催化效率不及純ZnO，而且CB在作為載體過程中，損壞較嚴重，所以CB在光催化領(lǐng)域應(yīng)用價值不大

3、。再者，以一種MOFs材料ZIF-8和ZIF-8經(jīng)在Air和N2氛圍下煅燒獲得了多孔的ZnO及C/ZnO復(fù)合材料為研究對象，研究其光催化性能。結(jié)果表明 ZIF-8及多孔 ZnO光催化性能較低，而多孔 C/ZnO由于高的比表面積，催化性能較高，但也不及純 ZnO。最后通過簡單的構(gòu)造及煅燒ZnO@ZIF-8復(fù)合材料的過程，控制合成了N摻雜的納米多孔碳(NpC)包覆的ZnO復(fù)合材料。實驗表明ZnO@N-NpC納米材料表現(xiàn)出卓越的光催化活性和吸