納米氧化鋅-聚合物復合材料的制備及其光催化性能研究.pdf

1、半導體納米材料光催化氧化技術用于水污染治理具有簡單易行、經(jīng)濟實用、無二次污染等特點，已經(jīng)引起了人們的廣泛關注。納米氧化鋅是一種重要的半導體材料，其禁帶寬度與納米氧化鈦相近，且制備操作簡單、價格低廉，因此，近年來在光催化領域越來越引起重視。但是，由于納米氧化鋅帶隙較寬，價帶上的電子激發(fā)到導帶上所需能量較大，一般需要在紫外光的照射下才能發(fā)揮光催化作用，這就限制了其實際應用。開發(fā)在可見光作用下具有光催化作用的光催化劑具有重要意義。本論文采用聚

2、合物與納米氧化鋅復合得到了在可見光作用下具有光催化作用的復合材料。具體研究內(nèi)容如下： 1、基于納米氧化鋅／聚苯乙烯復合材料的制備及光催化性能研究： 通過將聚苯乙烯與納米氧化鋅前驅體共混制備了復合材料前驅體，運用TG-DTA聯(lián)機分析得到了其分解溫度及相關熱分解數(shù)據(jù)；前驅體經(jīng)適當溫度煅燒后得復合材料光催化劑，運用TEM、XRD、FT-IR、UV-Vis、ESR等測試手段對復合材料進行了表征。在普通照明用熒光燈作用下，采用甲基

3、橙溶液作為催化模型，對復合材料光催化性能進行了檢測，并與相同條件下納米氧化鋅的光催化性能進行了比對分析。結果表明，該復合材料在熒光燈作用下對甲基橙催化降解11h后，甲基橙的降解率為35％，與納米氧化鋅光催化降解甲基橙5％的降解率相比有較大程度的提高。 2、基于納米氧化鋅/聚氯乙烯復合材料的制備及光催化性能研究： 采用納米氧化鋅與聚氯乙烯溶液共混制備了復合材料前驅體，運用TG-DTA聯(lián)機分析得到了其分解溫度及相關熱分解數(shù)據(jù)

4、；經(jīng)適當溫度煅燒后得到復合材料光催化劑，運用TEM、FF-IR、UV-Vis、ESR對復合材料進行了分析表征。在室內(nèi)普通照明用熒光燈作用下，以甲基橙溶液作為催化對象，對復合材料的光催化性能進行了檢測。并研究了原材料配比、煅燒溫度、煅燒時間對復合材料光催化性能的影響。結果表明：當納米氧化鋅與聚氯乙烯的質(zhì)量配比為1/1、煅燒溫度為250℃、煅燒時間為1h時，復合材料具有最佳的光催化性能。 3、基于納米氧化鋅/聚氯乙烯復合材料對甲基橙

5、的光催化性能研究： 在本實驗中，我們研究了甲基橙初始濃度、催化劑用量、溶液pH值等因素對復合材料光催化性能的影響。結果表明：復合材料對甲基橙的光催化降解速率會隨著催化時間的增大而減??；甲基橙初始濃度增大，光催化降解速率減??；甲基橙的光催化降解速率會隨著復合材料的加入量增加而增大，但當達到一定量后繼續(xù)增加用量，光催化降解速率增加幅度變??；中性環(huán)境有利于甲基橙的光催化降解。 4、基于納米氧化鋅/聚氯乙烯復合材料對苯胺的光催化