半導體光催化材料的制備及其光催化性能研究.pdf

1、半導體光催化降解有機的和無機的有毒物已經被證明是一種可行的治污技術,半導體光催化劑通過光照在較短的時間內可以使污染物完全礦化,因此這項技術引起了廣泛的關注,已經出現了大量的文獻報道,是當前世界范圍內的研究熱點。當前工業中所采用的催化劑大多數為混合的金屬氧化物,其中鈣鈦礦型復合氧化物和尖晶石型復合氧化物,因具有特殊的光、電、磁等性能而廣泛應用于各個領域,且這些化合物具有優秀的光催化活性。本文主要研究氧化鋅、鈣鈦礦型復合氧化物和尖晶石型復合

2、氧化物的制備、表征和光催化性能。
　　 主要內容如下:
　　 1.對半導體光催化的機理、特點、影響因素、應用、存在問題、發展方向做了綜述,簡單介紹了鈣鈦礦型復合氧化物和尖晶石型復合氧化物的特點。
　　 2.采用草酸做沉淀劑的沉淀法和檸檬酸做絡合劑的溶膠一凝膠法制備了納米級的ZnO,并對制各樣品的結構、形貌、尺寸等,通過XRD、TEM、SEM進行了表征,以甲基橙為降解標準,研究了制各樣品的光催化活性,比較了兩種制備

3、方法對結構形貌及光催化性能的影響。結果表明沉淀法制備的樣品為空心柱狀體,有較好的光催化活性。
　　 3.采用檸檬酸絡合法制備了LaFeO3和LaMnO3。對LaFeO3進行了A位摻雜Zn2+,制備了系列催化劑La1-xZnxFeO3,對其進行了XRD、TEM等的測試,以分析其物相和形貌;制備了不同溫度條件下的LaMnO3以及A位摻雜Pb2+離子的LaMnO3,并對其進行了表征。以活性艷紅X-3B為降解底物,研究了它們的光催化活性

4、。結果表明:制備的催化劑均為鈣鈦礦型,A位摻雜離子可以提高其光催化活性。
　　 4.采用檸檬酸絡合法制備了尖晶石型復合氧化物MAl2O4(M=Mg、Ni、Zn)和鋅類尖晶石氧化物ZnM2O4(M=Cr、Fe、Co),并用TG-DTA、XRD、TEM等進行了表征,分析了溫度對MAl2O4(M=Mg、Ni、Zn)形成的影響;以羅丹明B為降解模板,研究了它們的光催化降解性能。結果表明所制備的樣品均為尖晶石型化合物,且對羅丹明B染料溶液