鋅酞菁的溶劑熱制備及其形貌與可見(jiàn)光催化性能研究.pdf

1、隨著人類(lèi)工業(yè)文明的不斷深入，環(huán)境污染和能源危機(jī)問(wèn)題越發(fā)惡化，其中水資源緊缺與污染尤為嚴(yán)重。染料廢水具有成分復(fù)雜、助劑和鹽含量高、生物毒性大等特點(diǎn)，已成為工業(yè)廢水的一個(gè)主要污染源。目前，可見(jiàn)光響應(yīng)催化劑能在可見(jiàn)光驅(qū)動(dòng)下對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行氧化降解，能有效利用太陽(yáng)光中能量占50％以上的可見(jiàn)光，是一種綠色環(huán)保的催化氧化技術(shù)，引起國(guó)內(nèi)外廣泛的關(guān)注。
　　本課題采用溶劑熱法制備鋅酞菁微晶化合物，通過(guò)FE-SEM，TEM，XRD，F(xiàn)T-IR等表征

2、手段，系統(tǒng)研究了鋅酞菁的溶劑熱制備、形貌及其在碳纖維表面上的原位生長(zhǎng)，并研究了其可見(jiàn)光催化性能，結(jié)果發(fā)現(xiàn):
　　1、以鄰苯二甲腈(PN)為酞菁的前驅(qū)體，二水合醋酸鋅(Zn(Ac)2·2H2O)為金屬鹽，鉬酸銨為催化劑，乙二醇(EG)為反應(yīng)溶劑，通過(guò)一步溶劑熱法制備得到集微米棒和微米球一體的鋅酞菁(ZnPc)，ZnPc在7h內(nèi)可見(jiàn)光催化降解了40％的羅丹明B(RhB)染料。以聚乙二醇(PEG)和水為共溶劑時(shí)，能形成新型鋅酞菁衍生物(

3、ZnxMoyCzN1-x-y-z)微米花球，其在可見(jiàn)光照射下反應(yīng)8h能將RhB完全降解，PEG的加入對(duì)ZnPc的形貌控制和光催化活性的提高起重要作用。
　　2、通過(guò)在鋅酞菁溶劑熱反應(yīng)中加入聚乙二醇(PEG)和十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)來(lái)調(diào)控鋅酞菁的生長(zhǎng)，一步法制備了直徑約為2μm的蜂窩片層ZnPc微球(PEG-assistedZnPc)和直徑約為100nm的ZnPc納米球(CTAB-assistedZnPc)。實(shí)驗(yàn)表明，PE

4、G-assitedZnPc的比表面積、孔徑以及對(duì)RhB染料的可見(jiàn)光催化降解速率均大于CTAB-assistedZnPc。通過(guò)研究PEG分子量以及CTAB濃度對(duì)鋅酞菁形貌的影響，推測(cè)出PEG-assistedZnPc是奧斯特瓦爾德熟化過(guò)程，CTAB-assistedZnPc是膠束成長(zhǎng)過(guò)程。
　　3、以EG為反應(yīng)溶劑，在酸處理碳纖維上通過(guò)溶劑熱法將ZnPc直接負(fù)載到碳纖維上制備得到鋅酞菁/碳纖維復(fù)合物(ZnPc-CF)，碳纖維上原位生