2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、水體污染是全人類目前需要共同解決的難點和熱點問題。面對日益嚴重的水體污染,尤其是有機染料等難降解廢水污染,研究者們在為此進行不斷地探索和嘗試,希望用更高效率的方式來解決嚴重威脅我們生命健康的污染問題。傳統(tǒng)的治理方法包括物理處理、化學(xué)處理和生物處理,但是這些方法對難降解有機物處理不夠徹底,且很可能造成二次污染。針對傳統(tǒng)方法的弊端,光催化降解技術(shù)就應(yīng)運而生,本論文通過對光催化材料做出了一系列的表征實驗,主要研究了TiO2、ZnO以及ZnO/

2、C3N4等光催化材料合成方法、對羅丹明B的降解效率,并探索了光催化材料的降解機理,主要包括以下幾個部分:
  1、改良TiO2光催化活性的研究
  采用不同方法制備TiO2時,發(fā)現(xiàn)利用四氯化鈦作為鈦源的模板法和水熱法制備出的TiO2顆粒細小、分布均勻,通過謝樂公式推算可以得知粒徑大約在10 nm以下,而且在模擬太陽光條件下光照2 h的降解羅丹明B的效率分別為99.2%和98.7%。此外,銳鈦礦比金紅石,甚至不常見的板鈦礦更能

3、促進光催化降解羅丹明B的效率,這是由于粒徑和晶體結(jié)構(gòu)均能影響對TiO2的光催化效率。
  2、ZnO材料的制備及其性能研究
  通過冷凝回流方法制備得到棒狀六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)ZnO光催化材料,晶體尺寸隨溫度提升不斷增大,并且ZnO沿(002)晶面生長趨勢減緩,沿(100)晶面生長的趨勢得到增強,且形貌由圓球狀或者紡錘體變成條狀或者棒狀。105℃冷凝回流4 h的ZnO光催化材料在汞燈下光照2 h內(nèi)實現(xiàn)了99.3%的降解效率,這說明

4、在冷凝回流條件下(002)和(100)晶面的生長程度最適合光催化降解,可以產(chǎn)生大量光生電子和空穴,并且紡錘狀晶粒有助于抑制光生電子和空穴的復(fù)合,從而大大提高了光催化降解羅丹明B的效率。并且整個光催化降解與氧缺陷有關(guān),氧缺陷到達合適的濃度能夠促進光催化反應(yīng)的進行,氧缺陷濃度過高反而會增強光生電子和空穴的復(fù)合,影響降解效率。
  3、ZnO/C3N4復(fù)合半導(dǎo)體光催化材料的性能研究
  實驗首先研究了高速球磨方法處理C3N4的方法

5、,球磨后C3N4由層層疊加狀態(tài)變?yōu)槠瑺?,并且在可見光光? h后降解效率提高到86.9%,相當于未球磨的C3N4可見光光照2h降解的效果,這說明球磨處理擴大了C3N4的光響應(yīng)范圍,提高C3N4的光敏感性。在此基礎(chǔ)上,將C3N4/ZnO混合材料進行球磨處理,所得到的材料表現(xiàn)出與C3N4球磨類似的薄層片狀結(jié)構(gòu),與純ZnO球磨后復(fù)合材料相比,隨著C3N4比例的增加在降解效率上都有了顯著提高,并且在ZnO與C3N4的比例為1:0.1時球磨后催化

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