纳米氧化锌的制备及其光催化降解甲基橙的研究

采用溶胶-凝胶法制备了氧化锌(ZnO)纳米颗粒,通过X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积仪(BET)和紫外可见光谱仪(UV-Vis)等对ZnO的结构和形貌进行了表征。以水溶液中甲基橙的光催化降解为探针,研究了制备过程中原料配比、焙烧温度、焙烧时间、催化剂的用量、甲基橙的初始浓度、溶液pH值和重复使用等对ZnO光催化降解性能的影响。实验结果表明:溶胶-凝胶法制备的ZnO为六方纤锌矿结构的纳米颗粒,具有高效的光催化性能;在最佳实验条件下,对甲基橙的降解率可达80%,重复使用3次降解效果基本不变。

静电纺丝技术制备镨掺杂的二氧化钛纤维及其光催化性能的研究

为了提高TiO_2对水体中有机染料污染物的光催化降解效率(PCD),需要开发新颖的制备技术以获得光催化性能优异的TiO_2材料。本文利用静电纺丝法技术制备了硝酸镨(Pr(NO_3)_3)掺杂的钛酸正丁酯(TBT)-聚乙烯吡咯烷酮(PVP)复合纤维,通过调节Pr(NO_3)_3的加入量,以及500℃煅烧获得了不同摩尔比的Pr掺杂TiO_2(Pr/TiO_2)纤维。利用场发射扫描电镜(FESEM)、热重分析仪(TG-DSC)、X-射线衍射仪(XRD)、红外光谱(FTIR)等技术对所制备的纤维进行了表征。以水溶液中的亚甲基蓝(MB)作为目标降解物,研究了不同摩尔比Pr/TiO_2纤维的光催化性能。实验结果表明:Pr掺杂能够有效提高TiO_2纤维的光催化性能,但是掺杂存在着最佳比例;本实验中的Pr/TiO_2纤维最佳摩尔比为0.1%。MB在80 min时的PCD达到了97.0%。PCD动力学结果表明,反应符合一级反应动力学方程。重复利用实验显示Pr/TiO_2纤维具有重复使用性能好的优点。