胡秀芬:光催化材料ZnS的带隙调控和修饰及其性能研究论文

胡秀芬:光催化材料ZnS的带隙调控和修饰及其性能研究论文

本文主要研究内容

作者胡秀芬(2019)在《光催化材料ZnS的带隙调控和修饰及其性能研究》一文中研究指出:随着生活中含有机物物质的广泛应用,如杀虫剂、染料、药物以及化妆品等途径的使用产生了大量的芳香族化合物。这些芳香族化合物通过食物链的堆积对人类健康和生态系统平衡都产生了很大的威胁。传统的光催化剂,如TiO2因其价格低廉、无毒无害和制备简单等优点而备受关注,但也由于TiO2只对紫外光响应而受到应用限制。因此,找到一种可见光驱动半导体光催化剂降解环境中的芳香族化合物显得尤为重要。可见光占太阳能总量的46%,为了充分利用太阳能以及提高光催化剂的光催化活性,很多致力于研究人员在探索无毒、可回收、性能优异的可见光光催化剂方面做出了许多努力。ZnS是一种n型半导体材料,由于其丰富的形貌、优良的物理性能以及独特的光催化性能引起了人们的广泛关注,但同时也由于其宽带隙限制了对可见光的利用效率。本文通过带隙工程控制半导体或复合材料的成分或晶体结构来改变ZnS的带隙,通过促进其光吸收性能,进而提高其可见光催化活性。具体研究内容如下:(1)采用一步溶剂热法通过调控Zn/Mo摩尔比制备带隙可调控的ZnS-MoS2固溶体可见光催化剂。在实验体系中,通过调节不同的Zn/Mo摩尔比,合成了不同带隙宽窄、比表面积大小、光催化活性高低的ZnS-MoS2固溶体。当Zn:Mo=30:1时,所合成的ZnS-MoS2固溶体可见光催化性能最佳,且经过四轮循环实验后ZnS-MoS2固溶体也表现出较好的稳定性。(2)为提高ZnS-MoS2固溶体对太阳能中的可见光的利用效率,在合成过程中引入石墨烯,通过一步溶剂热法制备了rGO/ZnS-MoS2复合材料。将所制备的复合材料通过降解邻硝基苯酚来探究其光催化性能,实验结果表明:当石墨烯的质量百分比为11%时,即11%rGO/ZnS-MoS2复合材料的催化性能最好。在可见光下,对2-NP的降解效率达90.57%,对实际制药废水的COD去除率达74.05%。(3)采用一步水热法调控Zn/In摩尔比制备带隙可调控的Zn1-xIn2x/3S固溶体可见光催化剂。经过对Zn/In原子比优化,Zn0.6In0.27S固溶体的光催化性能最佳,且对芳香族类化合物具有较好的降解效果。在可见光照射下,Zn0.6In0.27S固溶体对邻硝基苯酚、氯霉素、对硝基苯酚和头孢曲松钠的降解效率分别为97.10%、89.76%、96.01%和87.02%;在氯霉素、头孢曲松钠、2-NP和4-NP的最终降解液中可检测到NO3-的含量分别为0.619、0.667、2.912和1.703 mg/L;且氯霉素的最终降解液中还可检测到2.005 mg/L的Cl-。此外,这四种污染物的降解路径也通过液质联用进行分析预测。另外通过大肠杆菌的毒性实验表明Zn1-xIn2x/3S固溶体还有较好的生物解毒性。

Abstract

sui zhao sheng huo zhong han you ji wu wu zhi de an fan ying yong ,ru sha chong ji 、ran liao 、yao wu yi ji hua zhuang pin deng tu jing de shi yong chan sheng le da liang de fang xiang zu hua ge wu 。zhe xie fang xiang zu hua ge wu tong guo shi wu lian de dui ji dui ren lei jian kang he sheng tai ji tong ping heng dou chan sheng le hen da de wei xie 。chuan tong de guang cui hua ji ,ru TiO2yin ji jia ge di lian 、mo du mo hai he zhi bei jian chan deng you dian er bei shou guan zhu ,dan ye you yu TiO2zhi dui zi wai guang xiang ying er shou dao ying yong xian zhi 。yin ci ,zhao dao yi chong ke jian guang qu dong ban dao ti guang cui hua ji jiang jie huan jing zhong de fang xiang zu hua ge wu xian de you wei chong yao 。ke jian guang zhan tai yang neng zong liang de 46%,wei le chong fen li yong tai yang neng yi ji di gao guang cui hua ji de guang cui hua huo xing ,hen duo zhi li yu yan jiu ren yuan zai tan suo mo du 、ke hui shou 、xing neng you yi de ke jian guang guang cui hua ji fang mian zuo chu le hu duo nu li 。ZnSshi yi chong nxing ban dao ti cai liao ,you yu ji feng fu de xing mao 、you liang de wu li xing neng yi ji du te de guang cui hua xing neng yin qi le ren men de an fan guan zhu ,dan tong shi ye you yu ji kuan dai xi xian zhi le dui ke jian guang de li yong xiao lv 。ben wen tong guo dai xi gong cheng kong zhi ban dao ti huo fu ge cai liao de cheng fen huo jing ti jie gou lai gai bian ZnSde dai xi ,tong guo cu jin ji guang xi shou xing neng ,jin er di gao ji ke jian guang cui hua huo xing 。ju ti yan jiu nei rong ru xia :(1)cai yong yi bu rong ji re fa tong guo diao kong Zn/Moma er bi zhi bei dai xi ke diao kong de ZnS-MoS2gu rong ti ke jian guang cui hua ji 。zai shi yan ti ji zhong ,tong guo diao jie bu tong de Zn/Moma er bi ,ge cheng le bu tong dai xi kuan zhai 、bi biao mian ji da xiao 、guang cui hua huo xing gao di de ZnS-MoS2gu rong ti 。dang Zn:Mo=30:1shi ,suo ge cheng de ZnS-MoS2gu rong ti ke jian guang cui hua xing neng zui jia ,ju jing guo si lun xun huan shi yan hou ZnS-MoS2gu rong ti ye biao xian chu jiao hao de wen ding xing 。(2)wei di gao ZnS-MoS2gu rong ti dui tai yang neng zhong de ke jian guang de li yong xiao lv ,zai ge cheng guo cheng zhong yin ru dan mo xi ,tong guo yi bu rong ji re fa zhi bei le rGO/ZnS-MoS2fu ge cai liao 。jiang suo zhi bei de fu ge cai liao tong guo jiang jie lin xiao ji ben fen lai tan jiu ji guang cui hua xing neng ,shi yan jie guo biao ming :dang dan mo xi de zhi liang bai fen bi wei 11%shi ,ji 11%rGO/ZnS-MoS2fu ge cai liao de cui hua xing neng zui hao 。zai ke jian guang xia ,dui 2-NPde jiang jie xiao lv da 90.57%,dui shi ji zhi yao fei shui de CODqu chu lv da 74.05%。(3)cai yong yi bu shui re fa diao kong Zn/Inma er bi zhi bei dai xi ke diao kong de Zn1-xIn2x/3Sgu rong ti ke jian guang cui hua ji 。jing guo dui Zn/Inyuan zi bi you hua ,Zn0.6In0.27Sgu rong ti de guang cui hua xing neng zui jia ,ju dui fang xiang zu lei hua ge wu ju you jiao hao de jiang jie xiao guo 。zai ke jian guang zhao she xia ,Zn0.6In0.27Sgu rong ti dui lin xiao ji ben fen 、lv mei su 、dui xiao ji ben fen he tou bao qu song na de jiang jie xiao lv fen bie wei 97.10%、89.76%、96.01%he 87.02%;zai lv mei su 、tou bao qu song na 、2-NPhe 4-NPde zui zhong jiang jie ye zhong ke jian ce dao NO3-de han liang fen bie wei 0.619、0.667、2.912he 1.703 mg/L;ju lv mei su de zui zhong jiang jie ye zhong hai ke jian ce dao 2.005 mg/Lde Cl-。ci wai ,zhe si chong wu ran wu de jiang jie lu jing ye tong guo ye zhi lian yong jin hang fen xi yu ce 。ling wai tong guo da chang gan jun de du xing shi yan biao ming Zn1-xIn2x/3Sgu rong ti hai you jiao hao de sheng wu jie du xing 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自南昌航空大学的胡秀芬,发表于刊物南昌航空大学2019-07-24论文,是一篇关于实际制药废水论文,降解路径论文,生物解毒性论文,南昌航空大学2019-07-24论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自南昌航空大学2019-07-24论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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