纳米复合结构材料制备及其光催化性能的研究.pdf

摘要 Y1942834 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C02和H20,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,; 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A1203上形成异质结构, 可能可以发挥舢203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,舢203,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/A1203 对其的降解能力,并且通过条件的改变,研究CdS/A1203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,来验证所制各的催化剂对于其他染料同样具有高催化活性。关键词;CdS/A1203;光催化性能;亚甲基蓝 ABSTRACT ABSTRACT In recent years,environmental problem issubjected t0people's concelll. Especially,there exists ahuge influence ofthesewage and waste gasemissions on ,the research onthe economic andeffectivesewage wastegas treatmenttechnology nanomaterials,they ingeneral possess gene some specialphysical and chemistryproperties,such as good separation,catalyst, ,the smallsizeofstructureunit can make contact effectively withpollutants,andthus,it啪show I/Ighphotocatalyst pared with thetraditional water ,nanostructured materialsshow awideapplication prospect inwatertreatmentfields. The photocatalysis anicpollutants intoC02 andH20. Ingeneral,the nanomaterialswithphotocatalyticproperties arcalmostsemiconductor. When thenanostructured particles arc irradiatedby thelight谢nlenergy higher than itsbandgap,electrons can beexcitedeffectively from valence band toconduction ,quantities ofelectrons and holes can existinconduction band and valence band,,the activeelectronsandholes call form a redox ,because the sizeofnanoparticles isvery small, photogeneratod carriers call easilymigrate onto thenanoparticle surfacethrough a simpled