環(huán)境污染物克百威和羅丹明B光電催化降解的研究.pdf

1、目前，生活污水和工業(yè)廢水的種類和排放量日益增多，成份更加復(fù)雜，其中含有許多難降解的有機(jī)污染物?？税偻?Carbofuran)和羅丹明B(Rhodamine B，RhB)是有機(jī)合成高分子污染物中比較典型的兩種。隨著農(nóng)藥和染料的大量使用，克百威和羅丹明B帶來的危害越來越明顯，開發(fā)一種迅速、有效、經(jīng)濟(jì)、易操作的有機(jī)污染物降解方法勢在必行。而納米材料由于其大的比表面積、特殊的小尺寸、優(yōu)異的光電性能，在有機(jī)污染物的去除方面具有很大的優(yōu)勢。本文研究

2、了納米材料在催化降解環(huán)境污染物中的應(yīng)用，主要分為以下三個方面:
　　 (1)本實(shí)驗設(shè)計了一個電酶反應(yīng)系統(tǒng)，利用合成的氧化石墨烯/四氧化三鐵/血紅蛋白復(fù)合納米材料作為模擬酶，以石墨氈片和鈦板做陽極和陰極，探討了對克百威的電酶降解效果。GO/Fe3O4/Hb模擬酶由以下兩個步驟合成，首先，通過簡單有效的化學(xué)沉淀方法合成氧化石墨烯/四氧化三鐵載體;其次，通過戊二醛的交聯(lián)把血紅蛋白固定在載體上形成復(fù)合模擬酶。分別用X-射線衍射、傅里葉變

3、換紅外光譜、透射顯微鏡對復(fù)合納米顆粒進(jìn)行表征。探討了該反應(yīng)系統(tǒng)催化去除克百威的可行性，并與化學(xué)去除法，生化法進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，電酶法的催化去除效果最好，克百威的去除率可達(dá)到94.6％。此外，復(fù)合物模擬酶可以在外加磁場的條件下有效的與反應(yīng)液分離，可以重復(fù)利用而減少實(shí)際應(yīng)用的花費(fèi)。
　　 (2)提出了以離子交換沉淀法制備具有可見光催化功能的Ag2WO4/Zn-Cr類水滑石納米復(fù)合材料的方法。將硝酸銀溶液加入到含有WO4-離子插層

4、的Zn-Cr類水滑石懸浮液中，在類水滑石片表面生成了分散均勻的Ag2WO4納米粒子。通過X-射線衍射、高分辨透射顯微鏡、X-射線光電子能譜、傅里葉變換紅外光譜等對材料進(jìn)行了表征。對Ag2WO4/Zn-Cr類水滑石納米復(fù)合材料的光催化性能進(jìn)行了詳細(xì)的探討。實(shí)驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，所制備的復(fù)合材料比Zn-Cr類水滑石，Ag2WO4具有更強(qiáng)的可見光光催化活性，在污染物處理領(lǐng)域?qū)⒕哂袕V泛的應(yīng)用。
　　 (3)利用離子交換沉淀法，制備了新穎的具有光

5、催化功能的Ag/AgCl/Zn-Cr類水滑石納米復(fù)合材料。將硝酸銀溶液加入到Zn-Cr-Cl類水滑石懸浮液中，在類水滑石片表面生成了分散均勻的Ag/AgCl納米粒子。用X-射線衍射、透射顯微鏡、高分辨透射顯微鏡、紫外漫反射和傅里葉變換紅外光譜等對材料進(jìn)行了表征。由表征結(jié)果可以看出Ag/AgCl納米粒子均勻分散在類水滑石表面，合成的復(fù)合材料在可見光處有很寬的吸收。對Ag/AgCl/Zn-Cr類水滑石納米復(fù)合材料的光催化性能進(jìn)行了詳細(xì)的探討