吸附-光催化复合材料的制备及其性能研究.pdf

学校代码:10270 中图分类号:0643 学号:102200849 上哆脚范大誓硕士学位论文论文题目吸附一光催化复合材料的制备及其性能研究学院生命与环境科学学院专业物理化学研究方向催化与动力学研究生姓名曹艳凤指导教师朱建副教授李和兴教授完成日期 20 上海师范大学硕士学位论文摘要论文题目: 学科专业: 学位申请人: 指导教师: ,李和兴教授摘要众所周知,纳米Ti02因光催化氧化还原能力强、价廉、无毒和物理化学性质稳定等优点备受人们关注。但在实际使用中,纳米级Ti02粉末虽具有较高的降解效率,但存在粉末分离回收困难且易失活等问题,限制了其实际应用。制备负载型纳米Ti02光催化剂,利用吸附剂的大比表面积、强吸附性能和催化剂载体功能,既可以解决催化剂分离回收的难题,还可以克服催化剂颗粒易团聚和稳定性差的缺点。通过一定方法使吸附剂与Ti02复合,提高目标污染物与光催化剂Ti02的接触频率,,以提高对污染物的去除效率。本文在查阅大量文献的基础上, ,通过醇热法将纳米级Ti02催化剂负载于吸附剂上,研究了吸附剂类型、Ti02负载量、表面基团对样品吸附、光催化性能的影响,分析了复合材料的结构与其性能之间的构效关系。本论文主要开展了以下几部分工作: (1),,获得 。考察了多种因素对吸附和光催化性能的影响,发现控制 ,提高对有机污染物的吸附能力和光催化降解效率,实现吸附和光催化协同净化空气。结合 FESEM,TEM,XRD,XPS等表征手段,对吸附及光催化的构效关系和协同效应进行了初步探索。实验结果表明,综合考虑吸附和降解性能,Ti02负载量为 20%和Si02/,具有潜在应用价值。(2)MCM.******@,再利用原位醇热法成功制备了MCM.******@。借助FESEM,TEM,BET,XRD,XPS等手段表明原位醇热技术合成的 MCM.******@Ti02纳米复合材料具有均匀的类核壳结构、尺寸均一、较大的比表面积、较高结晶度、完好的介孔结构及较佳的热稳定性。同时,Ti02纳米颗粒在 ,结晶度高,。再辅以IGA分析证实合成的具备对有机污染物(如甲苯)的吸附能力。基于 MCM.******@Ti02纳米复合材料的特点,实现在365 nm紫外光激发下对有机废水对氯苯酚()有效的吸附降解性能:同时实现全波段光照下对甲苯气体的较高去除效率。(3)F修饰MCM.******@,然后选用三乙氧基氟硅烷(TEFS)Tj硅源, 表面引入F原子。再利用原位醇热法成功制备了F修饰的MCM.******@Ti02吸附. 光催化纳米复合材料。借助TEM,BET,XRD,XPS等手段表明制备的F修饰的MCM.******@Ti02纳米复合材料具有均匀的类核壳结构、尺寸均一、较大的比表面积、较高结晶度、完好的介孔结构及较佳的热稳定性。同时,Ti02纳米颗粒在 ,结晶度高,。再辅以IGA分析证实合成的具备一定的疏水性能。实验表明,该材料可以实现对有机污染物的快速富集和持续降解,具有广泛的应用前景。关键词: ZSM一5·Ti02复合材料,MCM-******@Ti02纳米复合材料,F修饰 MCM一******@Ti02纳米复合材料,吸附,光催化 n Abstract Aswea11know,titanium dioxide(Ti02)semiconductors have been recogmzed as amost promising photocatalyst position of contaminated water and tosuitable band gap energy forredox reactions,mechanlcaI锄d chemical stabi