光催化剂对富营养水体中藻类生长的影响(2)
时间:2016-11-12 20:41 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 2是现有的光催化剂中研究最多的，但其自身只能被紫外光线激发，对太阳能利用率很低，这在一定程度上限制了光催化剂的应用范围[6-8]。铋系光催化剂中的卤氧化铋类（BiOX，X=Cl，Br，I）光催化剂具有良好的可见光活性[9-11]。研究结果表明：卤氧化铋类光催化剂，光催化活性随卤族分子的相对分子质量的增加而增强，碘氧铋（BiOI）无论在紫外光还是在可见光下均显示出最好的催化活性，最具发展前景[12-15]。 随着科学的发展，单一光催化剂越来越不能满足催化效率、催化利用率等方面的要求。因而，研究人员将目光转向了复合光催化材料。研究结果表明，复合光催化剂较单一光催化剂具有以下优势：(1)具有更高的紫外光和可见光催化活性，这归因于它在370-630nm的强吸收。(2)吸收带边红移更加明显以及光生电子和空穴的有效转移，从而减少了电子-空穴对的复合,增大催化效率[16-18]。 本研究采用沉淀-沉积法制备了一种新型的可见光催化剂BiOI/TiO2复合光催化剂。探讨了该种催化剂在可见光条件下对不同藻类的杀灭效应，并阐述了其作用可能机制，以期为研制高效抑藻剂、治理水体污染提供新的解决途径。 1 材料与方法 1.1 主要实验原料 蓝藻、绿藻、90%丙酮、90%环丙酮、无水乙醇、碳酸钙、尿素、磷酸、硫酸镁、氯化钾、碳酸氢钠、硫酸亚铁、氯化钙、牛血清标准蛋白、考马斯亮蓝G-250、2%CTAB抽提液、Tris饱和酚、酚/氯仿/异戊醇、异丙醇、70%乙醇、含10ug/mlRNaseA的TE缓冲液。 滤网捕藻器、研钵、离心管、离心机、比色管、比色皿、X-射线衍射仪 (X R D )、扫描电镜、透射电镜、照相机、722型分光光度计、烧杯、镊子、纱布、显微镜、玻璃棒、漏斗、AL204型电子天平、高速离心机、光照培养箱（GX2智能型）、药匙、滤纸、移液管、试管、冰箱、恒温水浴锅、移液器、恒温磁力搅拌器（CLA型）。 1.2 光催化剂的制备 1.2.1 TiO2的制备（溶胶-凝胶法） 10mL钛酸丁酯溶于70mL无水乙醇中，搅拌均匀，加入4mL冰醋酸，使其与Ti形成配合物，抑制钛酸丁酯水解。然后在室温、剧烈搅拌下，缓慢滴加4mL去离子水，再用1mol/L硝酸调节PH=2，继续搅拌12小时。将制得的凝胶放入60℃干燥箱内干燥，研磨后600℃高温煅烧2小时，成功制得白色TiO2粉体。 1.2.2 BiOI/TiO2复合光催化剂的制备 采用沉积-沉淀法制备了BiOI/TiO2复合光催化剂。具体制备方法如下：将2.42g五水合硝酸铋溶于5mL蒸馏水和5mL乙酸的混合液中，得A溶液。将25mL蒸馏水、25mL乙醇和5mL油酸混合液中加入1.36乙酸钠、0.825g碘化钾和0.8g制备的TiO2粉末，充分超声，搅拌4小时后，得B液。在室温下，将A液逐滴滴入B液中，A液滴加完毕后，继续搅拌2小时后，离心，将所得沉淀物用蒸馏水和无水乙醇充分洗涤，60℃干燥箱内干燥，再将干燥后的粉末转移至马弗炉300℃煅烧2.5小时，得TiO2/BiOI复合物粉末。 1.3 光催化剂结构和性能表征分析 1.3.1 XRD分析 通过D8 ADVANCE 型X-射线粉末衍射（XRD）仪（德国布鲁克公司）测定制备的BiOI/TiO2复合物的结构特征。实验条件：Cu：Ka为辐射源；管电压：40 kV；管电流：40 mA；扫描速度：3°/min；分析范围：5°-70°。 1.3.2 SEM分析 通过Quanta200型扫描电子显微镜(SEM)对制备的BiOI/TiO2复合物进行形貌观察。 1.4 (责任编辑：qin) |