图 1  光催化剂的应用领域示意图

印染行业废水中常见的一种污染组分是Cr(VI)，具有较强的致癌性[9]。研究者们对处理Cr(VI)的方法有很多，如化学还原法、沉淀法、离子交换法、电化学法等[10]，但使用较多的方法还是化学还原法。化学还原法是先把六价铬还原成三价铬[11]，然后利用石灰进行调节pH值至7。5～8。5，再以Cr(OH)3的形式进行回收。关键这种办法在实际化工操作中费用比较昂贵、沉淀比较多、清洁较为困难等缺点，而TiO2对处理含铬废水的降解效率较低[12]。

    由于二氧化钛在工业应用中受到制约，科学工作者不得不着手研究新的光催化剂，经过科学工作者理论与实践相结合的研究和试验，发现了一种新的光催化剂ZnGa2O4。ZnGa2O4是尖晶石晶体结构[13]，室温下由于颗粒尺寸原因，它的禁带宽度Eg在4。4-5。2 eV之间，它的晶胞中Zn2+占据四面体空隙，Ga2+占据八面体空隙，可以应用在真空荧光显示器、场发射显示器和薄膜电致发光显示器等[14-16]中。八面体形ZnGa2O4因为它具有独特的形貌和晶体结构，预计在光催化的领域中有着潜在的应用[17]。在紫外光照射下，半导体能够产生空穴－电子对，由于它的禁带比较宽，与氧化钛（TiO2，Eg =3。2 eV）和氧化锌(ZnO，Eg =3。4 eV)这两种光催化剂相比，光生电子－空穴的氧化还原的能力很强，且ZnGa2O4在光解水和净化空气方面表现出极好的性能[18-19]，所以镓酸锌在光催化领域被广泛研究。到现在为止，我们制备ZnGa2O4样品大多都是以ZnO和Ga2O3为原料，以高温固相法作为反应方法，在1200 ℃左右煅烧形成[20]，但是这样制备出来的材料大多是不规则，有很多缺陷，影响它的催化性能。所以本文采用以水热法[21]来制备ZnGa2O4。通过水热法合成的ZnGa2O4，能够有效地光催化有机物，且镓酸锌的催化活性和稳定性要比二氧化钛的高[22]。

本论文主要是以水热的反应方法来制备ZnGa2O4光催化剂[23]，并且初步开始研究ZnGa2O4光催化剂对有机物和混合型溶液的光催化效果，最后对它的光催化降解机理进行了初步阶段的研究。

1。实验部分

1。1实验仪器及试剂

1。1。1实验仪器

编号 仪器名称 型号 生产厂家

1 磁力搅拌器 HJ-6 巩义市予华仪器有限责任公司

2 超声波清洗器 KQ2200 昆山市超声仪器有限公司

3 低速台式离心机 KA-1000 上海安亭科学仪器厂

4 电热鼓风干燥箱 DHG-9023A 上海一恒科学仪器有限公司

5 光化学反应仪 XPA 南京胥江机电厂文献综述

6 X射线衍射仪 BrukerD8 Advance 丹东荣华射线仪器仪表有限公司

7 扫描电子显微镜 FEI Quanta 200 荷兰FEI公司

1。1。2试剂

编号 名称 分子式