聚酰亚胺基复合材料的制备及其光催化降解染料性能研究

来源 :西华师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ljlshh2003
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
日益严重的水污染问题已成为全球面临的重大难题。解决水污染问题的方法之一是光催化技术的应用,其能有效利用太阳能降解污染物,且具有反应过程快速高效,耗能少,不易产生二次污染等优点。光催化技术中的重点是研究高效率且稳定的光催化剂。聚酰亚胺(PI)是具有可见光响应的聚合物半导体材料,因其独特的化学稳定性和易于调控结构等特点,使其在光催化领域具有较好的应用前景。基于此,本论文设计合成系列聚酰亚胺基复合光催化材料,通过紫外-可见光催化降解染料溶液评估材料的光催化活性,并对光催化剂的稳定性及光催化机理进行探讨,主要研究内容如下:(1)采用沉淀法制得ZnO,再采用一锅煅烧法制备了PI/WO3/ZnO(PWZ)复合光催化剂,利用XRD、FT-IR、SEM、EDS等表征手段对光催化材料的物相结构、组成和形貌进行测试。以罗丹明B(RhB)染料溶液作为水污染模型,探讨了PWZ复合光催化剂制备中ZnO的添加量、升温速率、反应温度对其光催化降解活性的影响,优化得到性能最佳的复合光催化剂PWZ(0.2 g,3°C/min,325°C)。即当ZnO含量为0.2 g,升温速率为3°C/min,反应温度为325°C时,所制得的光催化剂的降解活性最佳。在紫外-可见光下,对于50 m L、20 mg/L的RhB溶液,照射50 min时,PWZ(0.2 g,3°C/min,325°C)对RhB的降解率达到99.6%。经过五次循环,降解率仍然高达96.8%,说明PWZ复合光催化剂具有高的稳定性。PWZ(0.2 g,3°C/min,325°C)复合光催化剂对刚果红(CR)染料也表现较好的光催化降解活性。光电化学测试表明,PWZ(0.2 g,3°C/min,325°C)复合光催化剂能实现光生电子和空穴更有效的分离,从而具有更高的光催化活性。对PWZ(0.2 g,3°C/min,325°C)降解RhB过程中活性物种的捕获实验证明,·O2-是主要的活性物种。(2)采用煅烧法和溶剂热法分别制得PI和Bi2WO6,再采用超声辅助沉积法制备得到PI/Bi2WO6复合光催化剂,利用XRD、FT-IR、SEM、EDS等表征技术对光催化材料的物相结构、组成和形貌进行测试。以RhB染料溶液作为水污染模型,探讨了在水(DW)、乙醇(EA)、乙二醇(EG)三种不同的溶剂中制得的Bi2WO6及其相应的复合物PI/Bi2WO6的光催化降解活性,优化得出性能最佳的复合催化剂1:2 PI/Bi2WO6(DW)、1:1 PI/Bi2WO6(EA)、1:1 PI/Bi2WO6(EG)。在紫外-可见光下,对于50 mL、20 mg/L的RhB溶液,照射24 min时,1:1 PI/Bi2WO6(EG)对RhB降解率达到99.2%。循环实验表明,PI/Bi2WO6复合光催化剂与相应单体Bi2WO6相比具有更高的光催化稳定性,经过四次循环,1:1 PI/Bi2WO6(EG)对RhB降解率仍可达到95.6%。光电化学测试表明,PI/Bi2WO6复合光催化剂上光生电子和空穴分离效率明显提高,从而催化活性得以增强。活性物种的捕获实验表明,1:1PI/Bi2WO6(EG)复合光催化剂降解RhB的过程中·O2-是主要的活性物种。(3)采用煅烧法分别制得PI、PI/MoO3和g-C3N4,再采用沉积法制备得到PI/MoO3/g-C3N4复合光催化剂,利用XRD、FT-IR、SEM等表征技术对光催化材料的物相结构、组成和形貌进行测试。以RhB染料溶液作为水污染模型,探讨了制得的PI/MoO3复合光催化剂的光催化降解活性,优化得出性能最佳的PI/MoO3-C(C指钼酸铵含量为0.1 g)。在此基础上,探讨不同比例的PI/MoO3/g-C3N4复合光催化剂的降解活性,优化得出性能最佳的1:1 PI/MoO3/g-C3N4复合光催化剂。在紫外-可见光下,对于50 mL、20 mg/L的RhB溶液,照射10 min时,1:1 PI/MoO3/g-C3N4复合光催化剂对RhB降解率达到98.4%,表明1:1 PI/MoO3/g-C3N4复合光催化剂具有很高的光催化活性。循环实验表明,1:1 PI/MoO3/g-C3N4复合光催化剂与PI/MoO3-C相比具有更高的光催化稳定性。光电化学测试表明,1:1 PI/MoO3/g-C3N4复合光催化剂上光生电子和空穴分离效率明显提高,从而催化活性得以增强。活性物种的捕获实验表明,1:1 PI/MoO3/g-C3N4复合光催化剂降解RhB的过程中·O2-是主要的活性物种,而h+是次要的活性物种。
其他文献
城市交通的快速发展为人类出行带来了极大便利,但随之而来的交通事故却给人类带来无尽的困扰与灾难,严重破坏了社会的稳定繁荣。据统计,因非正常驾驶机动车导致的交通事故约
安全行车是轨道交通运营的基本要求,现阶段,拥有地铁的城市也越来越多,地铁运营形成网络,列车司机队伍不断壮大,正线列车驾驶的风险也将随之上升,对司乘管理人员及驾驶人员提出了更高要求。列车司机作为一个特殊的一线操作者,承担着列车驾驶、车辆故障处理、应对紧急事件、客运服务等多方面的职责,对确保列车安全平稳运行有着十分重要的作用,提升运营单位乘务管理部门的管理能力也成为重中之重。一般情况下,列车司机为单人
近年来,随着经济与社会的快速发展,农村出现“大量土地撂荒、村庄空壳凋敝、农村要素流动缓慢、农民辛劳不致富、矛盾纠纷增多”等问题急需寻求破解之策。对于Y区来说,抓好农业农村工作,既能有力促进资源型地区转型升级高质量发展,更能强力推动打赢脱贫攻坚战、全面建成小康社会。针对以上问题,Y区通过不断深化区情认识、调研考察及理论分析,深刻认识到:制约农村发展和群众脱贫致富的主要问题是农村资源资产沉睡、产业结构
目的:运用毛细管电泳在线富集技术,建立同时测定甲胎蛋白和癌胚抗原浓度的新方法。方法:采用未涂层熔融石英毛细管,以添加了30mM SDS的15mM BR(Britton-Robinson buffer solu
压电微振动台是利用压电材料的逆压电效应进行驱动的微型执行器,具有体积小、易于与加速度传感器集成等优点,是最具前景的MEMS惯性器件即时标定平台之一。微振动台以周期振动的惯性信号(加速度与角速度)对惯性传感器进行激励,通过采集器件的输出实现传感器的即时标定,因此,运用反馈系统控制微振动台稳定的周期运动是保证传感器标定精度的重要基础,而控制系统设计的关键因素之一就是准确有效地获取振动台的振动状态或振动
随着精密定位技术的发展,基于压电陶瓷驱动的微纳定位系统已经在工业生产与科学研究中得到广泛应用,例如,纳米压印,光电封装,细胞排列与跟踪,精密加工等。压电陶瓷驱动器是基
<正>提纲1.期货市场的资金管理2.期货的风险与控制3.期货市场与现货市场价格走势比较4.期货与现货相结合5.如何利用期货市场做好自己的生意6.期货的走势预测与操作技巧7.套期
会议
本文从认真解读美术教材,挖掘其中意境因素、结合美术课程内容,运用色彩营造意境、运用多媒体辅助教学手段,创设形象生动教学意境、运用音乐元素意境,提高学生审美情趣等方面
在现有的高考和语文教学模式下,高三语文复习课是比较难上的,学生由于到了高三,大都在"抓紧时间",课堂上也变得死气沉沉。再加上课堂所讲的内容都是复习旧东西,或者是讲评练
<正>深刻认识加强城乡区域统筹、构建城乡区域发展一体化新格局的战略意义统筹城乡区域发展,是十六大以来党中央提出的一项重大战略任务。党的十六大第一次提出统筹城乡经济