由于其具有清洁、高效的催化作用,所以大多数科研工作者都很青睐对光催化的研究。由于资源环境等问题的严峻性,光催化在这些方面的优点都是无可替代的,所以对其的研究也是全世界研究者孜孜不倦的奋斗的目标。
近年来,人们发现纳米级别的半导体材料对光催化及其敏感,从而将工作的中心转移到对纳米半导体的研究上来。从实际应用看,半导体光催化剂中,很多有应用价值的光催化剂必须具备选择性、稳定性、高效性,而且还要具有较宽的光谱响应性和光匹配性。
一些半导体氧化物纳米材料的光催化效果很好,所以本实验也以SnO2为研究目标,研究其光催化的性能。
1。11半导体光催化剂的优点
从目前的情况来看,从工业废水中除去有毒有害的物质,有多种方法如:混凝法,生物化学法等,但效果都不是太好。所以,寻找新的对环境友好,成本低,效果好的工业废水废料的处理方法就显得尤为必要。随着近几年的发展,半导体光催化特性的研究取得了很多重要成就。光催化的主要有点为:
一、可以把工业废水中的有毒有害的有机物完全降解为水和CO2等无害物质。
二、光催化剂的成本较低经济、而且可以重复的使用。
三、可以找的适合的可见光催化的光催化剂,以自然光为光源催化,绿色、环保。
四、操作简单,结构简单,没有二次污染。
1。12半导体光催化的原理
近年来,SnO2纳米材料作为光催化剂,由于其具有制备简单、结构稳定等优点受到科研工作者的高度关注。Sn02作为半导体光催化剂,它们在工业污染和环境保护中发挥着重要作用。但是,Sn02纳米材料在工业应用中也有局限性,即稳定性差和低选择性。半导体材料之所以能够作为光催化剂,是有其材料本身的性能决定的。半导体中,价电子所占据的能带叫做价带,其最高的能级叫做价带缘,旁边较高的能到称为导带,禁带在价带缘和导带中间。价带与导带的之间的能级相差Eg为禁带的宽度,当有能量E≥Eg的光源穿过Sn02纳米半导体材料时,在价带上的电子会被激发到相邻的导带上,从而产生空穴。
图1-1半导体光催化原理示意图
激发跃迁产生的电子-空穴组合有许多种组合方法,而获得和符合是互相制约,相辅相成的关系。对于光催化而言,空穴-电子的产生且接受体才是有效的,而没有合适的获得二者的药剂,电子和空穴就有可能在材料中复合。若将与其相关的给体提前出路附着在光催化剂表面,那样电子空穴的传递就更有活力,更有效率。
1。2本文的主要内容文献综述
通过水热法制备出纳米级的SnO2半导体颗粒,改变不同的制备温度(130℃、160℃、180℃)烧结制备出不同形貌的颗粒,通过透射电镜(SEM)研究其制备温度对颗粒成像相貌的影响以及对光催化活性的影响。在不同温度样品制备完后,为了进一步探索其他因素的影响,通过实验又制备了同样温度下(180℃)添加不同量的分散剂CTAB的三个样品(0。28g、0。7g、1。12g),分别在同种制备条件下制备,得到成品研究其对催化活性的影响。为了对比不同的分散剂对材料性能的影响,我们添加了以PVP为分散剂,其他条件没改变的材料,分别对比不同制备温度,不同分散剂以及同种分散剂不同的量对SnO2半导体颗粒的光催化性能的影响。本文在水热法制备SnO2纳米的基础上,分别以PVP与CTAB作为分散剂,烧结合成了SnO2纳米粉。对制得的样品全都测了XRD和SEM,更加直观的看到其微观结构以及其材料属性。以罗丹明B作为染料废水中难降解有机物的代表。研究了SnO2纳米粉的光催化性能,探讨了不同样品和样品的不同反应条件对光催化作用的的影响。 水热法制备SnO2纳米颗粒和性能研究(3):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_107333.html