BET分析 6
3。1。4 UV-Vis漫反射分析 7
3。2 光催化性能测定 8
3。2。1 不同催化剂的光催化效果 8
3。2。2 不同催化剂一级动力学拟合曲线分析 9
3。2。3同一比例催化剂循环回收的光催化效果分析 10
结论 11
参考文献 12
致谢 13
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目前,随着人类科技的前进以及生产生活的发展的需要,人类正面临着两大方面困难:能源短缺的危机、环境污染问题。能源短缺是指能源的供应不能满足人们生活和生产的需要的现象。环境污染也愈发严重,各类生活垃圾和有机污染物的排放与日激增,这已经严重危害人类赖以生存环境和人类以及动植物的健康,威胁着人类生存发展,因此能否及时有效的处理这些污染物成为整个社会关注的问题。现今国外,半导体光催化氧化技术成为备受关注、应用潜力巨大的水污染处理技术,其原理是通过照射半导体光催化剂,价带中的电子受到激发跃迁到导带,同时在价带和导带中形成光生空穴和电子,并且在水中产生氧化能力很强的•OH(羟基)自由基,从而将有机污染物氧化降解,因此在有机污染物的深度治理方面有着非常广阔的前景。光催化领域的核心课题就是探索具备高量子效率、高可见光利用率和高稳定性的低价光催化剂[1]。
g-C3N4材料的价格比较低廉,与传统的TiO2光催化剂相比,g-C3N4可以作为太阳能可见光的光催化转化,能够有效地活化氧分子,其原理是产生了能使有机污染物催化降解的超氧自由基。然而,纯的g-C3N4催化效果一般,原因在于其比表面积小、禁带宽度大且产生的光生电子寿命短,导致催化效率不高,因此,复合材料光催化剂有着非常好的前景。
凹凸棒石粘土(为方便表述,下文中均以凹土或ATP表示)是一种以凹凸棒石为主要成分的天然非金属粘土矿物,它的理想分子式为Mg5Si8O20(OH)2•4H2O。凹土有着优良的吸附性能、较大比表面积和一定离子交换能力,可作为吸附剂对污染物进行转移去除,也可以作为催化剂的良好载体来提高催化剂的性能。
由于凹凸棒土性质稳定、比表面积大、吸附能力强等诸多优点,可作为优良的催化剂载体。改性后的凹土利用硅烷偶联剂生成水解的硅羟基,与凹土的活性羟基作用形成极性分子层覆盖在凹土表面。使g-C3N4均匀吸附在凹凸棒土表面,利用可见光激发产生电子从g-C3N4导带转移到凹凸表面,降低其光生电子和空穴的复合几率,从而发挥它们一定的协同作用,从而提高g-C3N4催化效率,使得合成的光催化复合材料具备更加优异的光催化性能。
Co3O4半导体材料的禁带宽度为2。1ev,是一种较好的可见光响应的半导体光催化材料,同时兼具一定的磁性。因此,为了解决催化剂回收问题,将凹土-g-C3N4复合材料与磁性组分Co3O4进一步复合,将获得兼具磁分离特性和高效可见光催化活性的复合光催化剂。论文网
基于此,本文以凹土为载体,利用原位沉积将g-C3N4负载在其表面,然后用水热法将Co3O4有效负载在ATP/g-C3N4原料上,制备高效稳定的光催化复合材料。甲基橙是一种相对较难降解的有机污染物,其水溶液具有燃料、酸碱指示剂的典型特征,是具有代表性的偶氮染料,这已有文献指出[2-3]。本文以甲基橙为针探反应研究复合光催化剂的吸附、降解性能,并且重复回收复合光催化剂,研究其光催化效果,使该催化剂得以可重复利用。 凹凸棒土/g-C3N4-Co3O4复合光催化剂的制备及其性能研究(2):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_198822.html