MO/MAl_2O_4(M=Zn,Cu,Ni)复合氧化物的可控制备及其光催化性能研究

MO/MAl_2O_4(M=Zn,Cu,Ni)复合氧化物的可控制备及其光催化性能研究

作者:师大云端图书馆 时间:2015-11-22 分类:毕业论文 喜欢:1649
师大云端图书馆

【摘要】环境污染和能源危机成为人类必须面临的两个严峻挑战。以ZnO和TiO2为代表的半导体氧化物由于在环境清洁及太阳能转换领域具有潜在的应用价值,其相关研究倍受关注。但由于光响应范围窄,且载流子复合率高,限制了它们的应用。因此,开发一类高效复合氧化物半导体材料成为光催化领域的研究热点。本论文基于尖晶石MA12O4这一新型光催化剂,考察不同的制备方法和条件,通过分级组装获得了球中球、多孔和层状等特殊结构的MO/MAl2O4异质结复合光催化剂。进一步研究了光催化材料的微观结构、形貌、光学性质与光催化性能的内在联系,主要结果如下:1)采用共沉淀法制备了异质结ZnO/ZnAl2O4复合光催化剂,在模拟太阳光照射下,考察光催化降解和杀菌性能。当n(Zn):n(Al)为1:1.5,600℃下焙烧4h所得样品,催化剂用量为1.0g·L-1时,50min内,对25mg·L-1甲基橙的脱色率为98.5%,60min内,对106CFU-mL-1大肠杆菌的杀菌率为99.8%。2)以葡萄糖(Glc)为模板,表面活性剂PEG-4000为辅助剂,一步水热法制备了复合空心球。当n(Zn):n(Al)为1:1.5,Glc与总金属离子物质的量之比为1:1,PEG添加量为10%,pH值为9所得前驱体经500℃焙烧4h获得的样品,比表面积达158.3m2·g-1。在模拟太阳光照射60min后,0.5g·L-1的样品对25mg·L-1甲基橙的脱色率为98.7%。3)以Glc为模板,在PEG-4000作用下,一步水热法合成具有多孔结构的CuO/CuAl2O4(Al2O3)复合光催化剂。研究了合成条件及制备方法对样品晶相组成和光催化降解活性的影响。当添加10%PEG的样品在600℃焙烧4h,其比表面积为167.1m2·g-1。在模拟太阳光照射下,60min内,0.5g·L-1样品对25mg·L-1甲基橙的脱色率为96.7%,与未加PEG样品相比,对甲基橙脱色率提高了6.5%。并进一步考察了Pt、CuS助催化剂修饰对CuO/Al2O3光催剂产氢活性的影响,以草酸为牺牲剂,负载1wt.%Pt和1wt.%CuS时,CuO/Al2O3具有最佳的光催化产氢率(4.51mmol·9-1·h-1),分别是原样品、Pt负载样品和CuS负载样品光催化产氢率的1.44、1.24和1.17倍。4)采用共沉淀法合成了NiO/NiAl2O4复合光催化剂,考察了Ni与Al物质的量之比、焙烧温度、催化剂用量及甲基橙浓度等对光催化活性的影响。当n(Ni):n(Al)为1:1.5、焙烧温度为700℃时,在紫外光照射下,60min内0.5g·L-1样品对25mg-L-1甲基橙的脱色率为88%。通过负载金属氧(硫)化物改善复合光催化剂的性能,当负载量为1%(物质的量百分数)CuO时,光催化剂活性明显提高,与未负载样品相比,脱色率提高了9.1%。5)通过调变层板不同金属的物质的量配比和焙烧温度,采用水热法获得了组成、粒径可控的Zn、Cu(Ni)、Al层状双羟基复合金属氢氧化物(LDHs)及相应的复合金属氧化物光催化剂。[Zn2+]:[Cu2+]:[Al3+]为1:2:1,500℃下焙烧得到的ZnO/CuO/ZnAl2O4复合氧化物呈现出较好的光催化活性。在模拟太阳光照射下,0.5g·L-1催化剂用量,60min内对25mg·L-1甲基橙的脱色率为93.1%。而[Zn2+]:[Ni2+]:[Al3+]为2:1:1,500℃下焙烧得到的ZnO/NiO/ZnAl2O4复合氧化物具有良好的光催化活性,0.5g·L-1催化剂用量,60min内对100mg·L-1甲基橙的脱色率为95.3%。本论文包括图91幅,表8个,参考文献188篇。
【作者】张丽;
【导师】刘又年;阎建辉;
【作者基本信息】中南大学,应用化学,2013,博士
【关键词】MAl2O4;MO;LDHs;光催化;异质结;降解;

【参考文献】
[1]罗辅燕,陈卫英,陈真勇.指数改进模型在大麦光合-CO_2响应曲线中的适用性[J].植物生态学报,2013,07:650-655.
[2]段佩利.吉林省中西部玉米虚拟水中蓝水、绿水划分及时空分布特征研究[D].东北师范大学,自然地理学,2012,硕士.
[3]武鹏程,袁兆山.混合关联规则及其挖掘算法[J].小型微型计算机系统,2003,05:895-898.
[4]KabuyayaKavuoSabine(萨宾).中国与刚果民主共和国常规产前保健内容的比较研究[D].吉林大学,护理学,2013,硕士.
[5]樊妍.邓中夏工人思想政治教育理论与实践初探[D].湖南师范大学,思想政治教育,2013,硕士.
[6]石坚.三塘湖盆地牛圈湖区块西2储层非均质性研究[D].西北大学,石油与天然气工程(专业学位),2014,硕士.
[7]王斌.寒冷地区既有居住建筑外窗节能改造研究[D].长安大学,建筑技术科学,2013,硕士.
[8]叶绪民.高校图书馆学科信息整合与网络资源的知识挖掘[J].高校图书情报论坛,2005,03:1-3+7.
[9]徐敬梓.社会营销理论及其在我国非营利组织中的应用[D].首都经济贸易大学,行政管理,2013,硕士.
[10]张凤海.法治视野中的政治文明[D].安徽大学,法律,2003,硕士.
[11]崔璐.中学体育教学引入拓展训练的开发与实施[D].鲁东大学,体育教学,2014,硕士.
[12]苏小龙.中国高碳能源向低碳能源转型问题研究[D].浙江理工大学,区域经济学,2013,硕士.
[13]王锦,龚春辰,刘德民,曹成艳,丁红.铁路含油污泥的焚烧特性[J].中国铁道科学,2015,02:130-135.
[14]刘平.媒体监督、高管薪酬与公司业绩[D].苏州大学,会计(专业学位),2014,硕士.
[15]王侠.XML数据库目录结构研究[D].吉林大学,软件工程,2013,硕士.
[16]张瑜.技术性贸易壁垒对我国机电产品出口的影响及应对措施[D].吉林财经大学,国际商务,2014,硕士.
[17]谢京佳.A公司中层管理者胜任力研究[D].北京交通大学,2014.
[18]张宇.DZXX国家示范学校项目建设风险防范研究[D].南昌大学,项目管理(专业学位),2014,硕士.
[19]李绍直.基于非对称分子有机器件的磁效应理论研究[D].山东大学,凝聚态物理,2013,硕士.
[20]张成平,张顶立,王梦恕.浅埋暗挖隧道施工引起的地表塌陷分析及其控制[J].岩石力学与工程学报,2007,S2:3601-3608.
[21]陈雷.基于CAN的P2P文件共享系统的设计与实现[D].大连理工大学,软件工程(专业学位),2012,硕士.
[22]李炜.汽车发动机机油泵性能优化研究[D].上海工程技术大学,车辆工程,2011,硕士.
[23]甘健侯.基于本体的语义Web知识发现及其应用的研究[D].云南师范大学,2004.
[24]程添.基于物联网点验钞机控制系统设计[D].浙江大学,电子信息技术及仪器,2014,硕士.
[25]江健生.基于四元数聚类的彩色图像分割算法研究[D].西安科技大学,计算机技术,2013,硕士.
[26]高娟.他者視野からみる東亞同文書院の內モ冫ゴル「調查旅行」[D].内蒙古大学,日语语言文学,2013,硕士.
[27]黄超.太极抱球云手对冠心病慢性心力衰竭(NYHA Ⅲ级)患者心功能康复的研究[D].福建中医药大学,中西医结合临床(专业学位),2014,硕士.
[28]刘萍.玉米成熟胚诱导愈伤组织体系的建立[D].华中农业大学,生理学,2014,硕士.
[29]于婉婷.聚间苯二胺的化学氧化合成及其除铬(Ⅵ)研究[D].中南大学,冶金环境工程,2013,博士.
[30]代凤.西南大学硕士研究生心理弹性与择业焦虑的关系研究[D].西南大学,应用心理学,2013,硕士.
[31]张伟.基于嵌入式Linux的图形牙花加工控制系统的设计[D].杭州电子科技大学,电路与系统,2013,硕士.
[32]张敏.大学生对教育培训品牌信任的影响因素研究[D].河北经贸大学,企业管理,2012,硕士.
[33]张东林.图形化FEP驻极体的制备与性能研究[D].杭州电子科技大学,物理电子学,2014,硕士.
[34]温亦兵.利用标准气象参数分析北京的气象[J].中国住宅设施.2002(03)
[35]李瑜.第八届北京国际印刷技术博览会口译实践报告[D].外交学院,翻译,2014,硕士.
[36]AGBODO.多哥的贸易竞争力分析[D].宁波大学,工商管理(专业学位),2014,硕士.
[37]王景良.政府收费的理论分析与制度借鉴[D].吉林大学,世界经济,2004,硕士.
[38]付羽佳.基于博弈理论的证券监管效率研究[D].苏州大学,金融(专业学位),2014,硕士.
[39]陈为亮.真空精炼锂的研究与氧化锂真空碳热还原初探[D].昆明理工大学,2000.
[40]张卫江.旋转式原状取土成孔灌注桩施工技术[J].广东土木与建筑,2001,01:34-36.
[41]李江峰.基于联机分析和数据挖掘的决策支持系统的研究与应用[D].浙江工业大学,2006.
[42]谢戎.基于Portal的企业新闻门户系统开发[D].云南大学,软件工程,2012,硕士.
[43]李阳.论三网融合趋势下我国有线电视产业的竞争战略[D].对外经济贸易大学,2003.
[44]周贝妮.不确定性、反传统、荒诞[D].三峡大学,英语语言文学,2013,硕士.
[45]张海春.税务检查证管理信息系统设计[D].吉林大学,软件工程,2014,硕士.
[46]王茜.现代汉语末登录派生词分析及识别研究[D].南京师范大学,语言学及应用语言学,2012,硕士.
[47]王艳梅.桂林市产业结构分析与调整策略研究[D].中南林学院,森林经理学,2004,硕士.
[48]宋霄宇.收入分配对经济增长的影响[D].吉林大学,西方经济学,2013,硕士.
[49]张焱.150天人胎脑海马基因表达信息的处理与分析[D].中国协和医科大学,2002.
[50]黄雅雯.我国治安民警执勤服的功能性设计及应用研究[D].湖南师范大学,设计艺术学,2013,硕士.

相关推荐
更多