卟啉敏化二氧化鈦納米管的制備與光催化性能研究.pdf

1、隨著國內紡織行業(yè)的迅速發(fā)展，有機染料的種類與數(shù)量與日俱增，其生產應用過程中產生的印染污水已成為自然水環(huán)境的重點污染源之一。其中，有機染料化合物作為印染廢水中經常出現(xiàn)的有機污染物之一，已成為紡織印染污水處理的關鍵目標。本論文針對這一嚴重的現(xiàn)實現(xiàn)象，尤其是當前面臨的水源污染問題，制備一種具有開發(fā)前景的可持續(xù)、環(huán)保型、易實施的可見光光敏催化材料，卟啉敏化TiO2納米管及與石墨烯(rGO)的復合的納米級二元或三元復合可見光催化劑，并對其可見光催

2、化降解有機污染物的性能，及光電子轉移機理等進行研究。為處理紡織印染廢水中有機污染物提供科學的理論基礎，以及高效、綠色且易于實施的有機污水處理方法，這項工作也是響應了浙江省的“五水共治”的目標和戰(zhàn)略布局，具有十分重要的意義。本課題主要研究內容如下:
　　1、以P25（德國賽）為原料，通過水熱合成法制備結構可控的TiO2納米管(TNT)，調整工藝使其管徑較小且均勻，尺寸為10-15nm。采用對-四苯基羧基卟啉(H2TCPP)、對-四苯

3、基羧基銅卟啉(CuTCPP)、對-四苯基羧基鐵卟啉(FeTCPP)三種敏化劑分別敏化TNT，制備H2TCPP-TNT、CuTCPP-TNT、FeTCPP-TNT三種可見光催化材料。采用掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X-射線光電子衍射光譜(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)和光致激發(fā)廣譜(PL)等各種方法，表征制備的催化劑具有較好的物理形貌和化學結構性能。
　　2、采用改性的Hummers方法制備氧化石墨烯(

4、GO)，再與TNT復合成制備納米復合材料(rGO-TNT)。采用對-四苯基羧基銅卟啉(CuTCPP)敏化rGO-TNT制備三元納米級有機-無機復合催化材料---CuTCPP/rGO-TNT可見光催化劑。通過掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X-射線光電子衍射光譜(XRD)、拉曼光譜（Raman）和光致激發(fā)廣譜(PL)、X射線光電子能譜(XPS)等各種方法，表征CuTCPP/rGO-TNT可見光催化劑具有較好的物理形貌和

5、化學結構性能。
　　3、催化劑的光催化性能研究。首先在黑暗中進行催化劑吸附性能的測試;探究可見光照射下P25、H2TCPP/TNTs、CuTCPP/TNTs、FeTCPP/TNTs和CuTCPP/rGO-TNT催化劑對模擬印染污水亞甲基藍溶液的催化降解效果;并分別對幾種不同催化劑的光催化機理進行了分析和研究。探究了催化劑的化學穩(wěn)定性能和可循環(huán)使用性。
　　論文通過改進的水熱法和加熱回流等方法，制備了不同的可見光敏催化劑，采用