论文部分内容阅读
纳米尺寸的金属氧化物由于其本身尺寸小,与反应物的接触面积大,具有大体积块状材料无法比拟的优点。金属氧化物特别是半导体材料在催化领域中一直独领风骚。纵观纳米金属氧化物的制备方法,由金属有机配合物为前驱体材料,经热分解制备纳米金属氧化物成为了一种有效的方法,且受到科研工作者的一致青睐。本论文以Zn,Ce,Co为中心离子,用水热法合成了几种金属有机配合物,然后经热分解制备了Zn O,Ce O2,Co3O4,Ce O2@C,Co3O4@C等几种具有较高光催化活性和吸附性能的金属氧化物催化剂。以Zn为中心金属离子,制备了MOF-072,MOF-076两种金属有机骨架材料做前驱体,在空气下进行热分解制备了Zn O-072,Zn O-076两种纳米金属氧化物。将Zn O-072,Zn O-076应用于紫外光降解Cr（VI）实验发现,光照150min,Cr（VI）几乎可达到完全降解（100%）,而相同条件下前驱体MOF-076对Cr（VI）的降解率仅为35%。此外,相同的反应条件下,Zn O-072,Zn O-076的催化活性约为普通方法制备的Zn O-c的1.5倍。无论是前驱体还是焙烧产物催化剂都可以重复使用多次,且结构和形貌没明显改变,说明该方法制备的纳米金属氧化物具有很好的稳定性。以Ce为中心离子,经水热法合成了金属Ce的有机配合物,以此为前驱体经空气和氮气氛围下的热分解制备金属氧化物Ce-Air及其复合材料Ce-N2。紫外光降解MB的实验证明,Ce-Air和对比样品Ce O2-c最终降解率均可达到80%,但是前者的时间要提前约30min。而氮气下焙烧的样品Ce-N2经N2吸附脱附实验证明为介孔材料,比表面积为132m2/g,材料的多孔性使其展现出了明显的吸附性能:MB浓度为50mg/L时,Ce-N2的吸附量为120 mg/g。以Co为中心离子,经水热法合成了金属Co的有机配合物,以此为前驱体经空气和氮气氛围下的热分解制备了金属氧化物Co-Air及其复合材料Co-N2。紫外光降解MB的实验证明,光照350min时,Co-Air的降解率为70%,而同样时间下普通方法制备的Co3O4-c的降解率为60%。N2吸附脱附实验证明氮气下焙烧的样品Ce-N2为介孔材料,比表面积为148m2/g,且有一定的吸附性能:当MB浓度为50mg/L时,Co-N2的吸附量为34mg/g,吸附性能明显低于Ce-N2。