试验设计优化Mn掺杂ZnO纳米催化剂的制备

来源 :计算机与应用化学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiaoxz
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
按2~5部分因子试验设计安排实验,以光催化降解甲基橙(MO)溶液脱色率DC(%)为目标值,考察掺锰量V_(MnNO3)、熟化温度T_1、熟化时间t_1、煅烧温度T_2和煅烧时间t_2对制备的Mn掺杂纳米ZnO光催化性能的影响,经分析确定影响产品光催化性能的主要因素为V_(MnNO3)、T_1和T_2。以此3因素按3~2全因子试验设计进行实验并分析试验结果,获得Mn掺杂纳米ZnO光催化剂的优化制备条件为V_(MnNO3)=0.5mL、T_1=70℃、t_1=15min、T_2=600℃和t_2=2.5h。0.05g优化制备产品在紫外光照射下光催化降解100mL10mg/L的MO溶液30min的DC实验平均值为95.58,与Minitab软件对产品的优化预测值95.75的相对误差仅为-0.18%;在可见光下降解MO溶液120min的DC实验平均值为65.11。XRD和SEM对优化产品的表征表明,其主要由粒径分布在(20~30)nm的不规则的颗粒状纳米ZnO组成。由紫外-可见分光光度计测定并计算得出优化产品的带隙能E_g约为3.25eV,较同等条件下制得的纳米ZnO带隙能E_g(3.36eV)低0.11eV。 According to the design experiment of 2 ~ 5 part factor experiments, the decolorization rate DC (%) of photocatalytic degradation of methyl orange (MO) solution was taken as the target value. The effects of MnO3 dosage, aging temperature T_1, aging time t_1, calcination The effects of temperature T_2 and calcination time t_2 on the photocatalytic activity of Mn doped ZnO were investigated. The main factors affecting the photocatalytic activity were V MnNO 3, T 1 and T 2. Based on these three factors, experiments were carried out according to the 3 ~ 2 factorial design and the experimental results were obtained. The optimal preparation conditions for the Mn doped ZnO nanoparticles were V_ (MnNO3) = 0.5mL, T_1 = 70 ℃, t_1 = 15min, = 600 ℃ and t_2 = 2.5h. 0.05g optimal preparation of products under UV light photocatalytic degradation of 100mL10mg / L of MO solution for 30min DC experiment average of 95.58, and Minitab software optimized prediction value of 95.75 relative error of only -0.18%; in the visible light down The DC experiment of solution of MO solution for 120min averaged 65.11. Characterization of the optimized products by XRD and SEM showed that the particles mainly consisted of irregularly granular nano-ZnO with particle size distribution (20-30 nm). The bandgap energy E_g of the optimized product was about 3.25eV as determined by UV-visible spectrophotometer and calculated to be 0.11eV lower than the bandgap energy E_g (3.36eV) of nano-ZnO prepared under the same conditions.
其他文献
采用线性组合算符和变分方法研究了极性晶体膜中激子与表面光学(SO)声子强耦合、与体纵光学(LO)声子弱耦合体系的性质,推导出了激子诱生势的表达式,并以AgBr晶体为例进行了数
以小菜蛾(Plutella xylostella)基因组DNA为模板,采用L16(45)正交试验设计方法,建立小菜蛾的ISSR最佳反应体系。通过梯度退火试验,确定不同引物的最适退火温度。优化得到的反
1605年海南岛东寨港发生了重要的地震陷落事件,本文在东寨港采集了305cm长的柱状岩芯DX孔,对岩芯进行了粒度、年代学、地球化学元素的分析,发现地球化学元素在164cm附近有明
以D201和氨基修饰的交联苯乙烯-二乙烯苯共聚体ZH202为吸附剂,啶虫脒和苯甲酸为吸附质,在单组分、双组分水溶液中,不同温度(288、303、313K)下进行静态吸附实验,考察树脂对吸
为了解脂肪酸(FA)对(-)-表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)与人血清白蛋白(HSA)的相互作用的影响,本文采用柔性对接技术对配体(EGCG及其结构片段(-)-表没食子儿茶素(EGC)和没食
以4种吡啶-4-甲醛缩氨基酸席夫碱配体及其相应的4种金属配合物为研究对象,分别对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌2种细菌进行了抑菌实验,测定了最小抑菌浓度(MIC)。应用密度泛函理
本文采用密度泛函理论的方法计算柴油中所含部分烷烃的碳碳键间的键裂解能,与实验数据相互印证找出精度更好的方法。并通过分析理论计算结果,总结柴油中代表烃类的断键规律。
采用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP方法和BP86方法,O原子基于6-311+G(d,p)基组,Ga原子基于Stuttgart基组,对Ga_3O_2~-/0与Ga_4O_3~-/0团簇的各种可能构型进行了几何优化,预测了
为实现对工业装置内流体流动与传递过程的三维实时高精度模拟,中国科学院过程工程研究所提出了虚拟过程工程(VPE)的构想。在VPE中,为采集实验数据、控制实验状态,需自行设计
采用密度泛函理论(DFT)方法在B3LYP/6-311G(d,p)水平研究了硅苯与腈氧化物的1,3-偶极环加成反应的微观机理、势能剖面,考察取代基和四氢呋喃溶剂对反应势能剖面的影响。计算