硫化锌纳米材料的水热制备、改性及其光催化降解罗丹明B的研究

来源 :苏州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:frigate999
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
为了满足人们对面料色彩及性能的需求,纺织印染工业不得不使用更多的合成染料来取代天然染料,并采用更复杂的工艺和处理剂,但这给环境带来的污染已经超出环境自我修复的能力,成为目前环境污染的主要来源之一。为了缓解纺织印染给环境带来的污染问题,人们在积极探索高效、环保、节能的降解染料废水技术。硫化锌纳米材料(ZnS)作为光催化剂,它因具有较大的比表面积、无毒性和稳定的光化学性,在有机物光降解方面有较大的应用前景。本文研究了 ZnS的制备条件对其性能的影响,同时针对现存缺陷进行改性处理,并以罗丹明B(RhB)染料作为有机污染物来研究ZnS的光催化降解性能。本文采用水热合成法制备ZnS,并研究表面活性剂、反应温度和反应时间对ZnS结构与性能的影响。研究发现,表面活性剂CTAB有助于ZnS中晶体的生长和团聚现象的减少,但过量的CTAB会使得ZnS颗粒的粒径增大,且随反应温度的增加和保温时间的延长,ZnS的粒径也会增大;当反应温度为120℃、保温时间为12h及SDS与CTAB的比例为1:2时,ZnS所表现出的光降解性能较好。在对ZnS改性方面,本论文则采用掺杂Ni2+和高聚物基体原位生长两种方法。在Ni2+掺杂改性ZnS的研究中发现,离子半径较小的Ni2+可以进入ZnS晶格中取代部分离子半径较大的Zn2+。Ni2+的掺杂可以使得ZnS产生介于价带和导带之间的中间能级,从而有效的捕获光生电子,同时禁带宽度的减小可以提高量子效率,从而增强光催化降解性能,但过量的Ni2+会使得晶格缺陷成为载流子的复合中心,反而降低了光生电子-空穴对的寿命。当Ni2+的掺杂量为7%(Ni原子与Zn原子的摩尔比)时,光催化降解的性能最好,此时有机染料废水的降解率可达97%。高聚物基体原位生长是无机粒子与高聚物复合的有效方法之一。本文将通过静电纺丝技术获得的纤维形貌好、直径小的PAN纳米纤维膜作为高聚物基体。利用高聚物官能团与金属离子的络合作用,将制备好的纳米纤维膜浸渍到二水乙酸锌和硫代乙酰胺的混合水溶液中,并超声30min,使得Zn2+均匀分布在纤维上,然后在密闭的水热环境下反应得到ZnS/PAN纳米复合材料。高聚物原位生长的ZnS颗粒的尺寸更小,且分散性好,这可避免ZnS纳米材料的团聚现象。高聚物的耐腐蚀性也可提高ZnS的耐腐蚀性,并提高ZnS的可回收性。另外,与PAN纳米纤维膜的复合可以使得ZnS在进行光催化降解时不再需要对废液进行搅拌,达到节约成本的目的。
其他文献
通过不同温度下的轻荷载全厚度车辙试验,分析了在大交通量下,轻荷载引起沥青路面车辙的原因。试验及分析结果表明:当温度较高时,由于蠕变变形的积累、轮胎接地压力非均布性及
桥头跳车已成为公路建设当中的突出问题,它不仅影响行车的舒适性,甚至危及行车安全。阐述了不同桥梁结构防治跳车的技术措施以及现行常用的防治措施。
针对风冷式干排渣系统,采用数值模拟方法研究了各典型负荷下该系统炉底漏风对锅炉温度场、燃尽率、NO_(x)生成量等的影响。结果表明:干渣机冷空气漏入后,炉内整体温度水平降
采用塑料管(HDPE)穿插技术修复在线旧给水管道,具有施工场地小、影响小,施工简单等优点。介绍了该技术的施工方法、注意要点,结合某工程介绍了该技术的实施效果。
介绍了雨水收集利用工艺的组成部分;通过设计实例介绍了雨水收集利用工艺的方案比选,工艺流程,以及雨水收集利用工艺用在工程设计中的应用。
对全县规模化畜禽养殖污染现状进行调查统计,了解我县目前畜禽养殖场的养殖规模、污染状况,针对我县畜禽养殖污染现状进行分析,并提出对应的治理措施。