鐵酸鹽光催化劑的制備及可見光降解甲基橙的研究.pdf

1、環(huán)境污染是當今社會面對的兩大問題。而光催化技術可以利用天然的太陽光，徹底降解污染物。作為傳統(tǒng)的光催化劑，TiO2的禁帶寬度為3.2 eV，只能利用約占太陽光譜中4%的紫外光，而不能吸收利用可見光，這限制了對太陽能的利用。而尖晶石結構的鐵酸鹽具有較窄的禁帶寬度（2.0 eV左右）并且耐光腐蝕性強，所以被認為是一種極具發(fā)展前景的光催化劑。因此開發(fā)具有可見光活性的新型光催化劑已經(jīng)成為一項重要的研究課題。本論文從解決傳統(tǒng)光催化劑的缺陷出發(fā)，通過

2、對不同合成條件的選擇、微觀形貌的控制和復合鐵酸鹽體系的構建等策略制備一系列不同形貌的納米結構鐵酸鹽材料，并利用研究所制備催化劑對目標污染物甲基橙的可見光催化降解，來考察所制備催化劑的可見光催化活性。取得的主要研究成果如下：
　?。?）合成出八面體型rGO/MgFe2O4納米材料，具有可見光催化降解活性，用可見光光照1 h后，對甲基橙的降解率高達63.45%。相比于純MgFe2O4材料對甲基橙的降解率提高了10.37%。負載GO后，

3、光催化活性增強的主要原因是因為GO和MgFe2O4復合提高了光生電荷的分離效率，并且GO的摻雜使得材料對甲基橙吸附性能也有所增加。
　　（2）不同的合成條件下，制備了一批MgFe2O4材料，有納米球和中空納米球兩個不同的形貌，都具可見光催化降解活性，光照3h后可完全降解甲基橙。利用上一步合成中空納米球的合成條件，制備了離子摻雜的 MgnZn1-nFe2O4中空納米球，這批離子摻雜的材料都具可見光活性，可見光照射1 h后，MgFe2