创新实验的结题报告.doc

科技创新与人文社会科学
研究项目结题报告书
学院: 化学化工学院
项目名称:氧化锡基纳米材料光催化降解工业废水
项目主持人:
指导教师:
填报日期: 2011 年 3 月 31 日
教务处制
一、项目结题简表
项目名称:氧化锡基纳米材料光催化降解工业废水
资助经费
自筹
完成时间
成果形式
论文
项目主持人
所在学院
化学化工学院
主要研究人员
姓名
所在学院
专业
年、班级
承担主要工作
二、项目主要研究内容及成果摘要:
1、制备不同焙烧温度的SnO2的固体,并测定其对亚甲基蓝的催化效果。
2、利用焙烧法向SnO2中复合了CuO、ZnO、Fe2O3等化合物,利用共沉淀法向 SnO2中掺杂了N、CO等元素。
3、测定不同溶液PH对光催化效果的影响
4、不同焙烧温度对光催化效果的影响
通过对掺杂元素的催化效果的比较可以得出:掺杂和复合不同的元素、金属氧化物对光催化效率不同,通过比较可知ZnO-SnO2的光催化效果最明显,并且350℃焙烧的ZnO-SnO2降解效果最佳,在150分钟的时候催化效果比120分钟明显加强,对亚甲基蓝催化效率达到87%以上。150-240分钟的催化效果增加不太明显。
三、项目效果自我评价(包括预期目标、最终结果、研究过程、费用支出情况、心得体会等):
预期目标:
制取优良的催化剂,并测定此催化剂的适宜的温度和PH值。制备此催化剂并能应用于生产。
最终结果:
通过对几种不同物质对氧化锡的掺杂的效果比较,
(1)ZnO-SnO2复合材料的光催化效果明显优于其他掺杂元素和金属氧化物。
(2)不同焙烧温度对复合物的活性和稳定性均有较大影响。350℃焙烧的ZnO-SnO2催化效果最好
(3)比较五种复合材料的降解效果,得出:350℃焙烧的ZnO-SnO2降解效果最佳。
(4)不同pH对复合材料光催化活性也有一定影响。当溶液pH10—14之间时,催化活性较高。溶液呈碱性,溶液中产生大量氢离子,与溶液中的氢氧根离子相互中和,溶液趋于中性,催化效果最好。
由于时间问题,尚存在一些问题没有解决,例如:不同摩尔配比的纳米复合氧化物对光催化效果的影响,不同焙烧时间的纳米复合氧化物的催化效果,等条件对纳米半导体光催化活性的影响。
研究过程:
1、制取了纯的SnO2的固体(分别在680℃、580℃下焙烧制得),并测得了两种不同温度的纯SnO2作为催化剂对吸光度的影响;实验表明:680℃得到的SnO2的催化效果更好。
2、在波长为690nm的情况下,测定了亚甲基蓝的一系列标准溶液(5µg/l ,10µg/l,15µg/l,20µg/l, 25µg/l,30µg/l)的吸光度;实验表明:浓度越稀吸光度越小。
3、利用焙烧法制备了掺杂N(含量分别为5%,10%)的SnO2催化剂(680℃),通过实验证明了含量为5%的催化效果更优,但不如纯的SnO2的催化效果。
4、制备四种焙烧温度下的ZnO-SnO2,光催化降解过程中,加入ZnO-SnO2后,亚甲基蓝溶液降解效果明显增加;焙烧温度为300℃、350℃,400℃的样品,在催化30-150min内降解速率有明显增加,150min以后降解效果不明显;其中焙烧温度350℃的样品降解效果最佳。
5、制备焙烧