幾種納米氧化物的制備及其在環(huán)境方面的應(yīng)用研究.pdf

1、環(huán)境污染已成為一個亟待解決的環(huán)境問題，并受到了極大的關(guān)注。其水污染主要來自紡織、造紙、塑料、皮革、印刷等行業(yè)，其含有高濃度的合成染料或重金屬離子。它們中的許多都對人體有害，對微生物有毒害作用。因此，在排入自然環(huán)境之前必須清除。各種技術(shù)用來除去水溶液中的污染物，如吸附，光催化降解，膜過濾，化學(xué)氧化，絮凝和電子電氧化。在這些方法中，吸附法由于其有效性，操作簡單，低成本，低耗能等優(yōu)點成為最有效的廢水治理方法之一。因此，構(gòu)造一種針對不同染料、重

2、金屬離子濃度范圍的水治理材料是具有重要意義的。另外，隨著空氣污染和人們對空氣質(zhì)量認識的提高，對空氣質(zhì)量監(jiān)測和控制、有毒或易燃氣體檢測和醫(yī)療診斷引起了研宄人員的關(guān)注。找到靈敏度高、選擇性好的氣體傳感器來探測危險氣體是非常有價值的。本文制備了幾種納米材料，開展了其在水污染吸附和氣敏傳感器方面的應(yīng)用研宄，探索了材料物相、結(jié)構(gòu)等與相關(guān)性能的構(gòu)效關(guān)系。
　　本文首先制備了多孔Al摻雜ZnO(AZO)納米片作為一種高效的多功能水處理材料。用各

3、種光譜測試方法測其基本性質(zhì)。AZO納米片對甲基橙（M0)染料顯示很快的吸附速率和吸附量。此外，與商用P25 TiO2納米粒子相比，AZO納米片具有優(yōu)異的光脫色活性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Al摻雜提高了AZO納米片的Zeta電位和比表面積，顯著提高染料的吸附容量，同時抑制了光生電子空穴對的復(fù)合，延長光生載流子的壽命，從而提高了半導(dǎo)體光催化活性。此外，染料的可見光光敏化降解是M0脫色的一個重要原因。其次，我們通過兩步法（溶劑熱制備前驅(qū)體和前驅(qū)體的煅燒）

4、制備了尖晶石MgFe2O4。通過凡吸附-脫附、VSM測試，其比表面積和飽和磁化強度分別為110.74m2/g，43.3emu/g。MgFe204作為吸附劑進行吸附實驗，首次研宄了對剛果紅（CR)和 Pb(II)的吸附，其表現(xiàn)出優(yōu)良的吸附性能，最大吸附量分別為111.11mg/g,142.86mg/g。更重要的是，所制備的MgFe2〇4不僅因為高磁性容易從染料溶液中分離，而且由于光響應(yīng)性質(zhì)具有可通過光催化而達到再生利用。再次，考慮到吸附劑

5、的結(jié)構(gòu)形貌，我們通過簡單的共沉淀和在N2保護氣氛下分別在500 ℃,700 ℃煅燒，合成了空心CoSn〇3立方體，松果狀Co2.9Sn2-Sn〇2。并測試了CoSn〇3和 Co2.9 Sn2-Sn〇2對酸性品紅的吸附。結(jié)果表明當吸附劑的量為20mg時，Co2.9Sn2-Sn〇2(486.8mg/g)與 CoSn〇3(239.4mg/g)相比表現(xiàn)出較高的吸附量。最后研究了空心CoSn〇3納米立方氣敏傳感器對乙醇氣體的氣敏性能。結(jié)果表明，從