不同类型的光催化剂对水中有害藻类的杀灭效应的比较(2)
时间:2019-08-30 12:52 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
BiFeO 具有生物惰性、强氧化能力、无毒和无光腐蚀等特点，是少数室温下同时具有铁电性和铁磁性的材料之一，室温下呈反铁磁有序和铁电有序。由于在BiFeO 薄膜中可以检测到很大的剩余极化强度，BiFeO 成为无铅铁电材料的重要候选材料之一而受到广泛的关注[4-6]。而且在可见光下对难降解有机物具有良好降解能力，将它用于环境污染物的处理成为近年来国内外研究的热点之一。 藻类灾害是人类面临的严重自然灾害之一，每年都造成巨大的经济损失，因此藻类灾害越来越受到人们的关注。有些藻类直接感染鱼类，引起鱼类生病甚至死亡。有些产毒素藻类还能引起动物中毒，也引起人类发生疾病。捕鱼时，大量生长的藻类会造成作业困难，这些藻类在春天大量生长，会破坏钙和碳酸的平衡，引起游离碳酸根的缺乏 ，最后会导致水体的酸碱失衡。 水绵是一种在富营养水体中常见的绿藻，当生活及工农业生产中含有大量氮、磷的废污水进入水体后，可引起水体中水绵绿藻的大量繁殖，出现水华现象[8,9]。近几十年来，随着人类活动的加剧，水体富营养化已成为中国面临的重大问题之一[10-12]。就目前解决水华的方法主要有机械处理和化学方法，但是这些方法存在着费用高、有毒副残留等问题[13]。因此探索新的安全、无污染、方便、快捷解决水体富营养化的方法具有重要意义，本研究采用沉积-沉淀法、溶胶凝胶法制备光催化剂BiOI、BiFeO ，分别研究其对水绵生长的影响，以期为水体富营养化的控制提供更好的解决办法。 1 实验部分 1.1 样品的制备和表征 1.1.1 样品的制备 BiOI的制备(沉淀法) 将9.7g五水合硝酸铋溶于20mL蒸馏水和20mL乙酸的混合液中，得A溶液。将50mL蒸馏水、50mL乙醇和10mL油酸混合液中加入2.7g乙酸钠和3.3g碘化钾，得B液。在室温下，将A液逐滴滴入B液中，出现红色沉淀。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，得深红色粉末。再将干燥后的粉末转移至马弗炉300℃煅烧2.5小时，得BiOI粉末。 BiFeO3的制备（溶胶-凝胶法） 在室温大约为25 ℃的条件下，按照相应的体积比，无水乙醇:冰醋酸=1:1 配制好混合溶剂，将2.0201 g Fe(NO3)3•9H2O溶解在100.0 mL混合溶剂中得到 0.050 mol/L的Fe(NO3)3溶液，将2.4254 g Bi(NO3)3•5H2O 溶解在100.0 mL混合溶剂中得到0.050 mol/L 的 Bi(NO3)3溶液。在快速搅拌下，将Fe(NO3)3溶液滴入到Bi(NO3)3溶液中，然后用0.050 mol/的NaOH 溶液调节体系pH=4.5，得到暗红色、稳定的前驱体溶液。将前驱体溶液用保鲜膜密封好后放至 80 ℃的烘箱中，让前驱体溶液缓慢反应得到溶胶，经约70 h 陈化、干燥后得到干凝胶。将干凝胶在马弗炉中600 ℃煅烧1 h（N2气氛保护），再自然冷却至室温，取出样品在研钵中研磨 30min，得到实验样品 BiFeO3粉体。 1.1.2 样品的表征 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和BiFeO3的结构特征。实验条件：Cu：Ka为辐射源；管电压：40 kV；管电流：40mA；扫描速度：3°/min；分析范围：5°-70°。 通过Quanta200型扫描电子显微镜(SEM)对制备的BiOI、BiFeO3样品进行形貌观察。 (责任编辑：qin) |