3。3。3分散剂的剂量对材料光催化性能影响 13

3。3。4不同的分散剂类型对材料光催化性能影响 13

3。3。5光催化速率影响分析 14

第四章 总结 16

致谢 17

参考文献 18

第一章 绪论

利用半导体纳米氧化物光催化氧化降解有机废水废气已成为环境污染治理中的一个热点，以其对环境友好、热稳定性好、持续时间长、价格便宜、活性较高且容易制备等优点引起了国内外很多科研工作者极大的兴趣。纳米SnO2由于其光催化效果持久，没有二次的污染，在环境的治理和保护等过程中有着很好的应用前景。

作为一种n型的半导体材料，SnO2的带隙是3。8eV，比当前比较常用的光催化剂带隙能大，当它的表面有紫外光照射时，会激发出的e‐/h＋对具有很强的氧化还原能力。研究发现，紫外灯照射下，当我们以半导体SnO2作为光催化剂分解有机物时，在紫外光的激发下，SnO2的价带电子能跃迁到导带上形成e‐/h＋，其光催化活性效果很好。随着社会工业化进程的加快，越来越多的工业废水夹杂着废料需要处理。对于一些需要光催化来降解的废料，找到其最佳的催化条件就显得尤为重要。我们通过光催化实验确定其催化效果并且找到其催化稳定的条件，对于社会的环境保护是有很大的意义的。这些纳米晶体的制备方法，以及不同技术的运用，使得光催化迈出了关键的一步，也使得光催化技术在实际应用中发挥重要的作用。

1。1研究背景

光催化技术在20世纪70年代在日本被发现以来，这种技术越来越受到科研工作者的重视，随着研究的越来越深入使之应用的领域也越来越广泛。它的用途广泛，性能极强，几乎可分解所有害的有机化学污染物及大部分无机化学污染物，除了能够加速光催化反应之外，还不会造成其他的附带的污染。一直以来，世界范围内的科研工作者对大多数的金属氧化物、硫化物等光催化半导体都有过相当深入的研究,而且发现了一些能够作为光催化剂的半导体材料,如SnO2、TiO2、 ZrO2、WO3、等半导体材料。但是实际上半导体材料有高效的催化性能，祛除异味，并且环保的材料并不是很多，这里面的原因有很多问题，像成本、催化效率、绿色无污染等。论文网

众所周知催化剂其自身是不参与化学反应的，只是提供了化学反应的条件或者加快反应速度的物质。顾名思义，光催化剂也是一种催化剂，所以其具有催化剂具有的一切性能，只是以光照为条件的化学反应中的一种催化剂的名称。在半导体的光催化材料中，介于导带和价带之间的带隙中，是电子所处的位置。大多数的半导体材料的导带是空的，价带是满的，当有光源照射到这些材料时，只要光子的E大于半导体带隙能E1电子就能被激发并且所处位置从价带激发到导带，这样在导带中产生电子，相应的在价带中产生了空穴。其带隙能决定了半导体的光响应，半导体材料不同，其具有的带隙能和光响应也是不同的。如下表1所示的是典型的几种半导体材料的带隙能与光响应。

进入新世纪以来，随着科学技术的发展，人们的生活也越来越舒适，方便。但是在科技发展的过程中，由于人们为了追求一时的效应，没有做好对环境的保护，造成了很多环境的污染。全球变暖、碳排放过量以及太空大气层的破坏再到越来越多的动植物灭绝消失。然而这些问题相对于环境变差对人类生活的影响来说，仅仅只是冰山一角。因此，怎样减少污染，怎样解决已经污染的环境，怎样保护我们人类生存的地球是一个尤为重要的问题，也是全世界人们的共同的期待。环境污染有多种原因，形形色色、各种不同类型的污染，在所有的类型中，化学污染最为常见，危害范围广，持续时间长，波及地区广，是目前最为严重的污染。因此 ，合理的减少和治理这种污染对于环境保护来说就是重中之重，这个过程中，发展绿色的，对环境友好的处理各种化学污染物的材料和技术方法就是很关键的了。当前世界范围内，处理化学污染的技术大概有：物理吸附法、化学氧化法、和高温焚烧法、深度填埋等方法，这么多年来正是有了这些技术和处理方法取得了一定的效果，对环境的保护中扮演者不可替代的角色。但是这些方法都或多或少存在着缺陷，有些效率低，不能完全治理，存在安全隐；或者可以使用的方位比较小，只针对极少数的污染物质；或者成本太高，只能小范围使用，不能推广，不能成为常见的普遍的治理方法。所以，寻找效率高成本低、绿色、无二次污染的，可以大规模推广的治理化学污染物的技术就一直是全世界科研工作者追求的目标。随着这种背景的需求越来越大，环境问题也越来越迫切，光催化就逐渐发展起来了。 其能够利用半导体氧化物材料在光照下表面能受激活化的性能，可以降解有机污染物、无机金属、还可以杀菌除味。其反应条件就可以用取之不尽用之不竭的太阳能，清洁、成本低；光催化剂作为一种催化剂其本身无毒、无害并且可以重复利用，利用率高；可以将污染物完全降解，这些特性使之有着以上几种处理方法完全不能相比的优点，是有着非常有前途的治理环境的技术。