复合光敏催化剂的制备与表征

论文摘要

在国家“十一五”科技支撑计划课题（批准号:2007BAE42B04?）?的资助下? ,制备出新型光敏催化剂-P25复合物硬脂酸铁-P25,二茂铁-P25,氨基甲酸镍-P25以亚甲基蓝为模型污染物研究了复合光敏催化剂的光催化性能。通过对响应可见光的光敏剂与对紫外光有高利用率的纳米二氧化钛进行复配,制得在紫外-可见范围内高效率的光敏复合催化剂,为纳米二氧化钛的光响应范围拓展及光敏剂催化效率的提高提供了一定的依据和参考。研究结果表明:（1）三种光敏剂单质的可见光吸收以氨基甲酸镍尤为突出,硬脂酸铁能够显著提高硬脂酸铁-二茂铁复合光敏剂在600-800 nm部分的吸收,将反射率由35%降至18%。氨基甲酸镍的加入能够对硬脂酸铁和二茂铁以及P25均达到良好的拓展效果,拓展至700 nm。（2）硬脂酸铁和二茂铁对亚甲基蓝基本不具备吸附能力,在吸附80min后也仅达到2%。氨基甲酸镍的吸附能力最大可以达到6%,P25对亚甲基蓝具有着良好的吸附能力。这与前人所作研究结果相符。但本研究发现当吸附剂用量为0.05g时,P25的吸附能力就与光敏剂单质无甚差别了。（3）在以氙灯作光源的光催化降解实验中,氨基甲酸镍在单质光敏剂中具有最强的光催化能力,当催化剂用量为0.1g时,在光照120min后,降解率为8.53%,硬脂酸铁为4.8%。双氧水对二氧化钛的光催化效果影响极大,在光照120min后,添加与未添加双氧水的纳米二氧化钛降解率分别为:64.5%与18.5%。（4）在太阳光照射275小时后,加有氨基甲酸镍的样品降解率达到97%。而硬脂酸铁及二茂铁对亚甲基蓝的降解率分别为:44%,40%。在绵阳地区自然太阳光源的照射下,使用光敏剂-P25复合光敏催化剂进行光催化试验时光催化效率最优为硬脂酸铁-P25复合光敏催化剂与二茂铁-P25复合光敏催化剂。当光敏剂/P25配比比例为5:1时,光催化能力:硬脂酸铁-P25>二茂铁-P25>氨基甲酸镍-P25。当配比比例为2:1时,光催化能力:二茂铁-P25>硬脂酸铁-P25>氨基甲酸镍-P25。当配比比例为1:1时,光催化能力:硬脂酸铁-P25>二茂铁-P25>氨基甲酸镍-P25。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 绪论
• 1.1 光催化剂研究现状
• 1.2 硬脂酸铁的理化性质及其在光催化领域的应用研究现状概述
• 1.3 二茂铁研究现状概述
• 1.4 氨基甲酸镍的研究现状
• 1.5 纳米二氧化钛光催化性能及机理概述
• 1.6 亚甲基蓝在光敏催化剂表征中的应用
• 1.7 课题来源及主要研究内容
• 1.7.1 课题来源
• 1.7.2 课题主要研究内容
• 1.8 本研究的创新点与意义
• 1.8.1 创新点：
• 1.8.2 研究意义：
• 2. 复合光敏催化剂的制备及光响应
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 试验试剂及仪器
• 2.1.2 试验方法
• 2.2 复合光敏催化剂的制备
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 紫外-可见漫反射结果
• 2.3.2 表面形貌表征
• 2.4 小结
• 3. 光敏催化剂对亚甲基兰的暗吸附
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 试验试剂及仪器
• 3.1.2 试验方法
• 3.2 标准曲线的绘制
• 3.3 吸附试验
• 3.4 结果与分析
• 3.4.1 标准曲线的绘制
• 3.4.2 吸附试验
• 3.5 小结
• 4. 氙灯光源下亚甲基兰对复合光敏催化剂的响应
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 试验试剂及仪器：
• 4.1.2 试验方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 亚甲基兰对光敏剂单质的响应
• 4.2.2 亚甲基兰对光敏剂与P25复合物的光响应
• 4.2.3 亚甲基兰对混合光敏剂与P25复合物的光响应
• 4.3 小结
• 5. 太阳光源下的亚甲基兰对复合光敏催化剂的响应
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 试验试剂及仪器：
• 5.2.2 试验方法
• 5.2 结果与分析
• 5.3 小结
• 6. 结语
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果