SnWO4新型窄带隙光催化剂的制备及其废水处理性能的研究

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wjlayt
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
光催化技术是一种高效、环保、节能的环境治理技术,具有广阔的应用前景和发展空间,因而开发出具有高催化活性的光催化剂具有十分重要的意义。在众多种催化剂中,钨酸亚锡(SnWO4)凭借其独特的能带结构和丰富的资源而受到大家的关注。α-SnWO4与其他催化剂相比具有禁带宽度窄(约1.7 eV~1.8eV),可响应可见光的特点。但因其光生载流子容易复合、迁移速率缓慢等问题,导致其催化活性大大降低。本论文通过对α-SnWO4的合成条件进行优化,采用表面活性剂辅助合成和半导体复合,以此来提高α-SnWO4的催化活性。本文以SnCl2·2H2O和Na2WO4·2H2O为原料通过水热合成法制备得到α-SnWO4催化剂。通过单因素实验探索出催化剂制备过程中的pH值、水热温度、水热时间和反应物摩尔配比等最佳条件,同时对模拟污染物亚甲基蓝溶液(MB)进行光催化性能研究。结果表明在反应溶液pH值为7,水热温度为180℃,水热时间为36h以及SnCl2和Na2WO4的摩尔配比为1: 1时催化剂活性最高,在5 h内对亚甲基蓝溶液的降解率达55.98%。在上述条件下,采用十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)对α-SnWO4进行表面活性剂修饰,同时对pH值、水热温度、水热时间和CTAB添加量做正交实验,其结果显示α-SnWO4的最佳制备条件为水热合成温度为180℃,溶液的pH值为7,水热时间为32 h,Sn和CTAB的摩尔比为1: 0.06,该催化剂样品在5 h内对亚甲基蓝溶液的降解率达79.65%。对上述催化剂进行XRD、SEM和UV-vis分析,发现制备的α-SnWO4催化剂的结构为片状结构,其表面较为光滑,禁带宽度较小,约为1.82 eV。为提高催化剂的活性,采用两步水热法制备出α-SnWO4/Bi2WO6半导体复合材料,并对材料的结构和性能进行研究。实验结果表明,不同复合比下的催化剂具有不同的催化活性,在α-SnWO4与Bi2WO6的复合比为1:0.4时,催化剂的催化活性最高,在5 h内对亚甲基蓝溶液的降解率达93.59%。对上述复合材料进行XRD、SEM和UV-vis分析,发现α-SnWO4/Bi2WO6的形貌仍然是由片状结构堆积而成,其禁带宽度约为2.14eV。根据其禁带宽度的大小进一步计算出半导体的价带和导带,分析催化剂内部电子空穴的迁移情况,得出使催化剂活性提高的反应机理。对实验结果进行分析,发现添加CTAB的催化剂与未添加CTAB的催化剂相比,5 h内对亚甲基蓝的降解率从55.98%上升到79.65%。将催化剂进一步与Bi2WO6进行复合,其降解率达93.59%。由此可证,CTAB的添加和半导体Bi2WO6的复合均能提高α-SnWO4的催化活性。
其他文献
本文以张承高速控制性工程桦皮岭隧道为依托,展开了隧道快速修筑技术及其保障体系研究。针对桦皮岭隧道实施的不良施工病害,研究了偏压隧道快速进洞及不良工况处理方案;对保
目的:论证蒙医药学的挖掘与研发的新观点。方法:通过论述蒙医药学的概况、继承与发展等方面,阐明蒙医药学的挖掘与研发规律。结果:蒙医药学理论体系、临床特点、教学与科研等
挥发性盐基氮(TVB-N)是反映水产品鲜度变化的重要指标之一。通过测定不同贮藏温度下的TVB-N随时间的变化值,并配合感官评价和汁液流失率的测定,研究其与生鲜水产品草鱼(Ctenopha
随着市场经济的逐步发展,高校后勤社会化的逐渐深入,大学生对餐饮的要求越来越高,通过调查了解他们对中式快餐的认知程度,可以使我们对大学生快餐产品的定位、价格的定位以及快餐
腰椎间盘突出症是推拿科常见病,其主要病因是椎间盘的退行性病变所引起的,好发于腰4/5、腰5/骶1。临床表现为:腰痛及下肢放射性疼痛,甚者疼痛难忍,行走困难等,属中医学“腰痛”范畴,如
近10年来,我国预应力钢结构在拉索材料、结构形式和施工技术方面都有了快速的发展,取得了令人注目的技术进步。其中,拉索材料从钢绞线组装索和钢丝绳组装索,向高强钢丝束和钢
自元明以来,论家多崇雅卑俗,元散曲的审美个性遭到抹杀。王国维、任中敏、郑振铎等人一反流俗,努力弘扬元散曲的艺术特征,挖掘其深厚的审美内涵。本文将在前人研究成果的基础
元代蒙古族统治时期一度废除科举制度,使汉族知识分子失去跻身仕途的机会,但也使官方意识形态对文人的束缚相对松弛。在这种文化语境下,散曲不再是庄重、严肃、高雅的载道工
【正】 广西利用植物纤维纺织,历史悠久,工艺绚丽多采。明人邝露《赤雅》说:“南方草木可衣者,日卉服。绩其皮者,有勾芒布、红蕉布、弱緆衣、苎麻所为。”在历史上,广西的蕉
根据《中华人民共和国环境保护法》有关规定,现发布《2015年安阳市环境状况公报》。$$综 述$$2015年,在市委、市政府的正确领导下,在省环保厅的大力支持下,全市环保系统认真贯彻
报纸