微波合成納米氧化鋅及其光催化性能
本文關(guān)鍵詞:微波合成納米氧化鋅及其光催化性能,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:采用微波法合成納米氧化鋅及改性納米氧化鋅催化劑。借助XRD分析、比表面積測(cè)定、傅立葉變換紅外光譜(FTIR)分析對(duì)催化劑進(jìn)行表征。以CTAB(十六烷基三甲基溴化銨)的降解為模型反應(yīng),對(duì)催化劑的光催化性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。 以Zn(NO_3)_2.6H_2O和三乙醇胺為原料,采用微波法合成了納米氧化鋅。以CTAB的降解為模型反應(yīng),考察了微波功率及微波加熱時(shí)間等制備條件以及催化劑投加量、初始溶液濃度、初始溶液pH等降解條件對(duì)納米氧化鋅光催化性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,微波功率及微波加熱時(shí)間對(duì)合成的納米氧化鋅的光催化性能具有顯著影響。微波法制備納米ZnO的最佳制備條件為:微波加熱功率為640w,微波加熱時(shí)間為10min。在CTAB初始濃度為0.4g/L,催化劑投加量為0.15g,初始pH值為9時(shí),所制備的納米氧化鋅催化劑對(duì)CTAB的降解率達(dá)到83.7%。 制備了離子摻雜改性納米氧化鋅復(fù)合光催化劑?疾炝藫诫s離子類(lèi)型、離子摻雜量、微波合成條件以及催化劑投加量、初始溶液濃度、初始溶液pH等降解條件對(duì)復(fù)合光催化劑光催化性能的影響。結(jié)果表明,摻雜鈰能顯著提高氧化鋅的光催化活性。最佳的摻雜量為Ce-Zn比為0.35,微波輻射功率800w,微波合成時(shí)間為15min,此條件下合成的復(fù)合光催化劑具有最強(qiáng)的催化活性。在CTAB初始濃度為0.4g/L,催化劑投加量為0.01g,初始pH值為7,所制備的改性納米氧化鋅催化劑對(duì)CTAB的降解率達(dá)到91.0%。
【關(guān)鍵詞】:光催化 納米氧化鋅 微波合成 摻雜
【學(xué)位授予單位】:東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2013
【分類(lèi)號(hào)】:TQ426.8
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-7
- 創(chuàng)新點(diǎn)摘要7-10
- 前言10-11
- 第一章 文獻(xiàn)綜述11-28
- 1.1 微波技術(shù)在合成氧化鋅過(guò)程中的應(yīng)用11-13
- 1.1.1 微波及其性質(zhì)11
- 1.1.2 微波加熱的原理11-12
- 1.1.3 微波法制備納米氧化鋅的晶體生長(zhǎng)機(jī)理12-13
- 1.2 微波法制備納米氧化鋅的研究概況13-15
- 1.2.1 微波固相法合成納米氧化鋅13-15
- 1.2.2 微波氣相法合成納米氧化鋅15
- 1.2.3 微波液相法合成納米氧化鋅15
- 1.3 常規(guī)水浴法合成制備納米 ZnO 材料15-16
- 1.4 納米氧化鋅的第一性原理計(jì)算16-17
- 1.5 摻雜納米氧化鋅17-18
- 1.5.1 貴金屬摻雜17
- 1.5.2 半導(dǎo)體復(fù)合17
- 1.5.3 離子摻雜17-18
- 1.6 微波法制備的納米氧化鋅在有機(jī)合成中的催化作用研究進(jìn)展18-19
- 1.7 光催化機(jī)理19-25
- 1.8 微波法制備的納米氧化鋅在光催化降解有機(jī)物過(guò)程中的應(yīng)用25-27
- 1.8.1 微波法制備的納米氧化鋅光催化難降解的有機(jī)物25-26
- 1.8.2 微波法制備的納米氧化鋅在光催化降解 CTAB 中研究進(jìn)展26-27
- 1.9 本課題研究目的、意義及主要研究?jī)?nèi)容27-28
- 第二章 實(shí)驗(yàn)方法28-32
- 2.1 藥品及儀器28-29
- 2.2 納米氧化鋅的制備29
- 2.2.1 微波法納米氧化鋅的制備29
- 2.2.2 微波法摻雜氧化鋅的制備29
- 2.3 催化劑表征29-30
- 2.3.1 X 射線衍射分析29
- 2.3.2 催化劑 BET 測(cè)定29-30
- 2.3.3 傅里葉變換紅外光譜30
- 2.4 氧化鋅光催化降解 CTAB 溶液實(shí)驗(yàn)方法30-32
- 2.4.1 光催化模型反應(yīng)31
- 2.4.2 光催化反應(yīng)裝置31-32
- 第三章 納米氧化鋅光催化降解 CTAB 溶液32-39
- 3.1 引言32
- 3.2 制備方法的選擇研究32-33
- 3.3 光源的選擇33-34
- 3.4 微波法合成納米氧化鋅的影響因素研究34-35
- 3.4.1 微波加熱功率34
- 3.4.2 微波加熱時(shí)間34-35
- 3.5 氧化鋅催化劑的表征35
- 3.6 納米氧化鋅光催化降解 CTAB 性能研究35-38
- 3.6.1 催化劑投加量對(duì)光催化的影響35-36
- 3.6.2 CTAB 初始濃度對(duì)光催化的影響36-37
- 3.6.3 初始 pH 值對(duì)光催化效果的影響37-38
- 3.7 本章小結(jié)38-39
- 第四章 微波合成復(fù)合 Ce/ZnO 光催化劑光催化降解 CTAB39-48
- 4.1 引言39
- 4.2 實(shí)驗(yàn)制備39-40
- 4.3 微波合成 Ce/ZnO 復(fù)合光催化劑的制備條件優(yōu)化40-42
- 4.3.1 Ce 摻雜量的影響40
- 4.3.2 微波反應(yīng)功率對(duì)催化劑的影響40-41
- 4.3.3 微波反應(yīng)時(shí)間對(duì)復(fù)合光催化劑的影響41-42
- 4.4 摻雜離子 ZnO 的 XRD 分析42-45
- 4.4.1 摻雜 Ce/ZnO 的 XRD 分析42-44
- 4.4.2 傅里葉變換紅外光譜分析44-45
- 4.5 復(fù)合催化劑 Ce/ZnO 對(duì) CTAB 降解過(guò)程研究45-47
- 4.5.1 復(fù)合催化劑 Ce/ZnO 投加量的影響45-46
- 4.5.2 CTAB 的初始濃度對(duì)光催化降解影響46
- 4.5.3 溶液初始 pH 值對(duì)光催化降解影響46-47
- 4.6 本章小結(jié)47-48
- 結(jié)論48-49
- 參考文獻(xiàn)49-55
- 發(fā)表文章目錄55-56
- 致謝56-57
- 詳細(xì)摘要57-62
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:微波合成納米氧化鋅及其光催化性能,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號(hào):407619
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