(·OH)。·O2-和·OH 都有强氧化性,能够将绝大多数有机物最终氧化至小分子物质,如 CO2
和 H2O 等,甚至也能彻底分解某些无机物。 作为一种新型的污染物处理技术,半导体光催化技术在处理环境问题时发挥巨大的作用。
半导体光催化技术涉及的反应设备较为简单,容易操作,反应过程安全可靠,反应催化剂容 易获得,最具有发展潜力的是这项技术还有能够充分利用太阳光作为能源的前景。
目前光催化剂的半导体材料主要是 TiO2,其较大的禁带宽度使其仅对 4%的紫外光有响 应,而且它不能充分以可见光为实验光源,这就限制了光催化的实际应用。因此,探究更为 有效的催化材料成为了研究领域的一项重要课题。
1。5 选题意义及研究内容
1。5。1 选题意义
我国主要以农业为主且人口众多,为了提高粮食产量,农药的大规模使用难以避免,其 中有很大一部分的农药随着环境介质的迁移长时间留在环境之中,对土壤、地下水、地表水 和农产品造成污染,并且经由食物链进行生物放大,给所有环境生物和人类健康带来了严重 的、潜在的和长期的危害。农药的来源主要为具有毒性、难降解性和生物累积性的氯代有机 化合物,严重威胁人类的健康生活。因此,在处理环境中的氯代有机污染物时,我们选择的 方法一定要更为合理和高效。
催化加氢技术在水污染处理方面的研究己十分广泛,但是该技术在实际应用中也存在一 些问题如催化剂的失效、降解产物不彻底等。半导体光催化技术作为一种新兴的氧化还原技 术在解决环境污染问题方面展现出独特的优势,但目前光催化剂的半导体材料主要是锐钛型
TiO2,其较大的禁带宽度使其仅对 4%的紫外光有响应,因而无法充分利用可见光的能量,大 大阻碍了光催化的应用。
此外,近年的研究表明,石墨相氮化碳(g-C3N4)材料是一种有应用价值的非金属有机聚合物半导体,它能够吸收可见光中高能量部分,有着适宜的禁带宽度,热稳定性和化学结构稳 定性高,并且无毒。因此,它们作为有潜力的催化剂被广泛研究,应用于与能源相关方面, 如光化学[9-11]、电化学[12]、光电化学[13,14]、水裂解、太阳电池[15]、燃料电池中的氧还原[16]、 碳氢化合物氧及其他方面[17,18]。氮化碳能够通过富含氮的前驱体热缩合而成。用于这种合成 的单体包括:单氰胺,双氰胺,单氰胺,硫脲[19]及不同硫氰酸盐(如 Hg、Na、K、NH4)[20,21]。
因此,将催化加氢和光催化联用并以石墨相氮化碳作为半导体光催化材料将成为一种新
型用来降解水中污染物的方法,它将催化加氢及光催化的优点集中起来,充分利用可见光, 大大加快催化降解的速率,深度处理氯代有机污染物,最终将污染物降解成为 CO2 和 H2O 等 小分子,应用前景好,有非常高的使用价值。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-
1。5。2 主要研究内容
本课题拟采用石墨相氮化碳为基底材料,进行金属掺杂[22],在其表面负载双金属 Co/Pd, 采用 XRD、XPS、FT-IR 以及 UV-vis DRS 等技术手段对制备的钴钯双金属氮化碳材料进行表 征。以 2,4-二氯苯氧乙酸为目标污染物,氢气为还原物质,进行催化加氢脱氯实验,而后在 可见光条件下进行光催化实验,研究其对 2,4-D 催化加氢脱氯产物——苯氧乙酸的光催化降 解性能。