【摘 要】
:
随着科学技术的发展和人口数量的快速增长,环境污染现象日益严峻,全面治理大气、水、土壤等的污染问题已经刻不容缓。光催化氧化技术可以利用天然太阳能,在常温常压下将污染物彻底矿化成二氧化碳和水,是处理环境污染问题潜在有效的方法,而传统的TiO_2催化剂对可见光的利用率低且催化活性不高。针对上述问题,本论文构建了三种铁酸盐异质结可见光响应型催化剂,利用异质结构促进光生载流子的分离和迁移效率,从而提高光催化
论文部分内容阅读
随着科学技术的发展和人口数量的快速增长,环境污染现象日益严峻,全面治理大气、水、土壤等的污染问题已经刻不容缓。光催化氧化技术可以利用天然太阳能,在常温常压下将污染物彻底矿化成二氧化碳和水,是处理环境污染问题潜在有效的方法,而传统的TiO2催化剂对可见光的利用率低且催化活性不高。针对上述问题,本论文构建了三种铁酸盐异质结可见光响应型催化剂,利用异质结构促进光生载流子的分离和迁移效率,从而提高光催化降解率。利用现代仪器分析方法对所制备的异质结材料进行了形貌和结构的表征,并考察了其对气相甲苯和抗生素废水可见光催化活性。主要研究成果如下:(1)采用溶剂热法和固相研磨法制备出ZnFe2O4/WO3纳米管状异质结材料,直径约150 nm的纳米管表面附着大量纳米颗粒,兼具ZnFe2O4和WO3的特征X射线衍射峰和红外峰。与单相WO3材料相比,ZnFe2O4/WO3异质结材料的催化活性更高,经过8 h的光照,甲苯的光催化降解率为75.0%,苯甲酸和苯甲醛为反应的中间产物,CO2为最终产物。(2)成功制备出ZnFe2O4/WO3纳米棒状异质结材料,ZnFe2O4纳米颗粒均匀分布在直径约200 nm、长度约500 nm的棒状WO3表面,XRD和FTIR分析结果均表明两者成功复合。将30 mg ZnFe2O4/WO3纳米棒状异质结催化剂,加入到100 mL的20 mg/L甲硝唑溶液中,调节体系p H到9左右,氙灯照射150 min后,甲硝唑溶液的降解率达到87.1%。(3)调控制备出g-C3N4质量百分比分别为10%、30%、50%的BaFeO2.5/g-C3N4纳米球状异质结复合催化材料,其微观形貌为直径30 nm左右的表面为绒毛状的球形,XRD和FTIR表征证明成功制备了异质结复合材料。异质结材料BaFeO2.5/g-C3N4(10%)催化活性最高,在其用量为20 mg时,对20 mg/L的头孢克肟溶液进行180 min光催化反应,抗生素溶液的降解率达到87.9%。(4)推测了铁酸盐纳米异质结促进可见光诱导的电荷分离机理。基于两种单相半导体互相匹配的能带结构,光生电子流向导带位置较低的材料,而光生空穴则迁移到价带位置较高的材料,加促了光生电荷的有效分离,从而提高铁酸盐异质结材料光催化降解污染物的活性。
其他文献
云制造是一种新兴的面向服务的制造模式,是近年来制造领域的研究热点,它能够提高生产效率,带来相应的经济效益,是推动我国制造业转型、增强产业核心竞争力的有效途径。制约云
云制造是在网络化制造基础上结合云计算理念而衍生出来的一种面向服务的新型制造模式。在云制造环境下,制造资源经过虚拟化和服务化后通过云平台进行统一管理,并且可以随时随
为今后创制并推广野大麦(Hordeum brevisubulatum)和布顿大麦(Hordeum bogdanii)的优质种,本研究于2019年4~10月在北京市农林科学院与张家口市察北管理区国家产业牧草技术体系张家口综合试验站两地,对野大麦与布顿大麦开花与结实特性进行研究,探究野大麦和布顿大麦在两地环境下开花结实和落粒的规律。研究分为以下三个方面进行:(1)北京地区与张家口地区野大麦和布顿大麦开
Web应用遍及生活各领域,其性能至关重要。性能测试用于测定应用系统的各项性能指标(如响应时间、吞吐量和资源使用率),并将其作为性能评价依据。可信的测试结果需要由真实的
针对当前水体中抗生素污染、养殖场粪便污染以及能源短缺等问题,本研究提出利用养殖场牛粪和玉米秸秆进行厌氧发酵实验,探索抗生素(磺胺二甲基嘧啶、红霉素)在厌氧发酵系统中的去除以及对厌氧发酵产气性能、酸碱度、原料降解、酶活性和微生物群落变化的影响,研究抗生素在厌氧发酵中的去除机制和对厌氧发酵性能影响机制。主要结果如下:(1)外源添加抗生素(磺胺二甲基嘧啶、红霉素)的玉米秸秆和牛粪混合厌氧发酵的产气量呈随
分布式存储系统是网络环境下的数据分布式存储方法,因其适应海量数据的大规模存储,成本低,并具有容错性、可扩展性,被广泛运用在云计算、云存储中。随着攻击者能力的不断提升
商业信用是指上下游企业在商品交易中形成的一种自发性的贷款关系,主要表现为应收账款、预收账款等形式。与企业主要融资方式(银行贷款)受金融机构管制较多不同,商业信用是一
近年来,随着人们对传统历史文化的保护和传承工作越来越重视,研究人员对历史文献数字化研究投入的精力也越来越多。藏族是一个拥有丰富传统文化的民族,是五千年中华文明不可
近年来,随着移动智能设备的普及,移动云计算技术得到飞速发展。目前移动设备访问云资源与固定设备一样,通过网络发送至各级路由到达远程云服务器。然而移动设备和PC机相比具
未来移动通信系统的数据流量将达到现在的千倍以上,为了满足如此高的要求,第五代移动通信系统(5G)将实现密集化部署。这会引起更加严重的干扰问题,如何有效地管理和利用干扰