3。2  光催化实验部分 10

结论 14

参 考 文 献 15

致 谢 16

1  绪论

水是生命的起源，水是地球上所有生命赖以生存的基础。随着工业的发展、人口的增加、城市化的加剧和化肥、农药使用量的增加，作为生命之源的水已经受到了严重的污染。

染化废水、生产生活废水、工业废水等废液中含有各种染色剂、各种产品和中间体结晶母液、生产过程中流失的废料等组成。废水中的废液成份复杂，色度一般较高，浊度与排放量较高，具有一定的毒性，可降解性较差[1] 。例如染化废水中含有的有毒成份如硝基化合物以及胺基化合物具有较强的生物毒性，严重污染了环境，因此染化废水一直是废水处理中的难题。论文网

半导体光催化氧化法是近年来兴起的一种新的污染治理技术，因反应体系在光催化下将吸收的光能直接转变为化学能，是许多通常情况下难以实现的反应在比较温和的条件下能够顺利进行。

聚合型半导体材料C3N4具有优异的物理性能和光电性能成为当今研究的热门材料，但其对于水污染治理方面的降解效果仍有不足之处，比如可见光降解能力不高、分散性差等。凹凸棒黏土是含水富镁硅酸盐晶体矿物，具有独特的层链状结构、不同寻常的胶体性能和强大的吸附能力，是性能优异的载体材料。本研究将以改性凹凸棒黏土作为C3N4的载体，制备高分散型的改性凹凸棒黏土-C3N4复合光催化剂[2]。通过选择不同的碳、氮源，控制不同碳含量等条件对制备工艺进行优化，寻求性能高效的改性凹凸棒黏土-C3N4复合光催化剂制备技术，以期提高C3N4的在治理水污染过程中的分散性和降解能力。本研究用三聚氰胺和二氰二胺两种不同的C3N4负载在改性凹凸棒黏土上，制备出了多个不同比例的具有对照性的改性凹凸棒黏土-C3N4复合光催化剂[3]，在实验阶段中对于一定浓度的甲基橙溶液的有效降解率达到了良好的效果。经一系列反复试验以及测试研究，找出了其中两种不同的C3N4与改性凹凸棒黏土复合后具有较强的光催化性能的各自的含量比，具有一定的对照性。

本实验中采用甲基橙作为降解对象，结构式命名是对二甲基氨基偶氮苯磺酸钠或4-((4-（二甲氨基）苯基)偶氮基)苯磺酸钠盐。1份溶于500份水中，稍溶于水而呈黄色，易溶于热水，溶液呈金黄色，几乎不溶于乙醇。主要用做酸碱滴定指示剂，也可用于印染纺织品。由对氨基苯磺酸经重氮化后与N,N-二甲基苯胺偶合而成。甲基橙曾在实验室和工农业生产中用作化学反应的酸碱度控制，以及化工产品和中间体的酸碱滴定分析。甲基橙指示剂的缺点是黄红色泽较难辨认，已被广泛指示剂所代替。甲基橙也是一种偶氮染料，可用于印染纺织品。它的最大吸收波长463nm，实验中配取了10mg/l的甲基橙200ml，实验经过210min的有效降解时间。

2  实验部分

2。1  复合光催化剂的制备

凹凸棒黏土首先需要进行酸化：称取3g凹凸棒黏土加入200ml的2mol/l的硝酸溶液（即取硝酸27。8ml，稀释至200ml），在60℃的水中恒温水浴3天，每天换一次酸，到第三天的时候把上层酸液倒掉之后，离心，用水洗至PH=6左右，再在60℃烘干。

接下来凹凸棒黏土进行改性：用上述酸化处理的3gATT分散在盛有100ml甲苯溶液（注：甲苯溶液需在通风厨中倾倒）的四颈烧瓶中，置于电动搅拌器上，采用恒温水浴60℃，四颈烧瓶一端接通氮气，保持搅拌速度在350转左右，0。5h后缓慢逐滴滴加2。5ml偶联剂（KH560），滴完之后任其自行搅拌4h，4h后再用无水乙醇清洗三次，每次都要离心，且每次洗涤时间在0。5h左右，最后放入真空干燥箱中干燥4h，恒温60℃[4]。文献综述