学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

纳米复合结构材料的制备及其光催化性能的研究

作　者: 孙炜
导　师: 程抱昌
学　校: 南昌大学
专　业: 材料物理与化学
关键词: CdS/Al203 光催化性能 亚甲基蓝
分类号: TB383.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 53次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


近年来,环保问题越来越受到人们的关注,污水和废气的排放对环境影响巨大,所以探索研究经济有效的污水及废气处理技术势在必行。纳米材料具有独特的物理化学特性,具有良好的分离、光催化、还原和吸附性能,同时由于结构单元尺寸小,使得它与污染物的有效接触面积比较大,对水中污染物的去除效果比传统的水处理方法更好,因而在水处理行业具有广阔的应用前景。光催化技术可以将有机污染物完全降解为CO2和H2O,因此成为当前环境保护技术研究的热点之一。纳米光催化材料通常都是半导体材料,当价带粒子受到能量高于禁带宽度的光子照射后,价带粒子将迁移到导带上去,使导带上产生高活性的电子,价带上产生空穴,从而形成电子-空穴对的氧化还原体系；由于纳米粒子的尺寸很小,光生载流子通过简单的扩散迁移到粒子表面,与电子给体或受体发生氧化还原反应。两种或以上纳米材料的复合有可能产生某些新的特征,我们考虑将窄带半导体CdS作为可见光吸收体负载于具有高比表面积的Al2O3上形成异质结构,可能可以发挥Al2O3强效的吸附能力,另一方面可以很好地利用CdS的光催化性,从而达到边吸附边催化的作用。本文采用水热法成功制备了不同形貌的CdS/Al2O3,并用XRD、SEM、激光粒度分析仪等手段进行了表征。以亚甲基蓝作为目标染料,确定CdS/Al2O3对其的降解能力,并且通过条件的改变,研究CdS/Al2O3光催化降解亚甲基蓝过程中,光源强度、光照条件、反应时间、温度、催化剂投加量等因素对光催化反应的影响。最后通过对甲基橙的催化降解,来验证所制备的催化剂对于其他染料同样具有高催化活性。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-8
第一章 绪论  8-15
  1.1 研究背景  8-11
    1.1.1 纳米技术与纳米材料  8-9
    1.1.2 纳米材料的物理特性  9-10
    1.1.3 纳米材料的应用  10-11
  1.2 纳米粒子的制备方法  11-12
    1.2.1 纳米微粒子的物理制备方法  11
    1.2.2 纳米微粒子的化学制备方法  11-12
  1.3 半导体光催化原理  12-14
    1.3.1 光催化机理和催化性能的调控机制  12-13
    1.3.2 影响催化反应的因素  13-14
    1.3.3 光催化反应的动力学基础  14
  1.4 论文构思  14-15
第二章 纳米复合结构材料的制备与分析表征  15-28
  2.1 实验试剂与仪器  15-16
  2.2 材料的制备  16-19
    2.2.1 CdS/Al_2O_3纳米球状材料的制备  16
    2.2.2 CdS/Al_2O_3纳米棒状材料的制备  16-17
    2.2.3 掺杂Au的CdS/Al_2O_3纳米棒状材料的制备  17-18
    2.2.4 CdSe/Al_2O_3纳米棒状材料的制备  18-19
  2.3 分析表征  19-26
    2.3.1 XRD分析  19-21
    2.3.2 粒度分析  21-24
    2.3.3 扫描电镜分析  24-26
  2.4 小结  26-28
第三章 光催化降解实验  28-45
  3.1 实验装置  28
  3.2 分析方法  28-31
    3.2.1 实验方法  28-29
    3.2.2 最大吸收波长的确定  29-30
    3.2.3 绘制标准曲线  30-31
  3.3 光催化亚甲基蓝实验  31-36
    3.3.1 光催化验证反应  31-32
    3.3.2 空白实验  32-33
    3.3.3 暗反实验  33-34
    3.3.4 不同催化剂光催化亚甲基蓝对比反应  34-36
  3.4 光催化降解甲基橙实验  36-38
    3.4.1 甲基橙最大吸收波峰的测定  36-37
    3.4.2 甲基橙标准曲线的绘制  37
    3.4.3 甲基橙光催化降解实验  37-38
  3.5 外部因素对光催化反应的影响  38-44
    3.5.1 光强对光催化的影响  38-39
    3.5.2 光照时间的影响  39-40
    3.5.3 温度的影响  40-41
    3.5.4 催化剂用量的影响  41-43
    3.5.5 PH值的影响  43-44
  3.6 小结  44-45
第四章 结论  45-46
致谢  46-47
参考文献  47-50
攻读学位期间的研究成果  50

相似论文

  1. 基于酚醛树脂活性炭的制备及负载TiO2吸附—光催化性能,TQ424.19
  2. Fe，V共掺杂TiO2催化剂的合成、表征及其性能研究,O614.411
  3. 一维纳米TiO2的制备及染料废水脱色研究,TB383.1
  4. CNTs/Fe_3O_4/TiO_2纳米复合材料的组织结构与光催化性能,TB383.1
  5. 功能铀酰—有机配位聚合物的合成、结构与性能研究,O631.3
  6. EDTAD-磁性酵母菌的制备、表征以及对Ca~（2+）、Cd~（2+）、Pb~（2+）废水和亚甲基蓝废水的处理,X172
  7. 二氧化钛纳米材料制备及光催化性能,TB383.1
  8. 电化学核酸适配体传感器,TP212.2
  9. 硫化镉纳米材料的合成及光催化性能研究,TB383.1
  10. 钒酸铋光催化剂的制备、表征及其作用机理研究,O643.36
  11. 纳米半导体材料及其复合材料的合成和性能研究,TB383.1
  12. 纳米氧化锌复合材料的制备及光催化应用研究,TB383.1
  13. Fe（II/III）-TiO_2复合体系的构建及可见光催化性能,O643.36
  14. 可见光型复合催化剂的合成及其光催化性能,O643.36
  15. 微波法制备二氧化钛纳米管及光催化性能研究,TB383.1
  16. 不同贵金属修饰的氧化锌复合物性能研究,O614.241
  17. 镧掺杂二氧化钛纳米管微波法制备及光催化性能研究,TB383.1
  18. 不同尺寸和形貌ZnS纳米结构的溶剂热制备与光催化特性,TB383.1
  19. TiO_2纳米管与空心球的制备与性能研究,TB383.1
  20. 纳米TiO_2基复合粉体和负载体材料的制备及其协同光催化活性,O614.411

中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工程材料学 > 特种结构材料
© 2012 www.xueweilunwen.com