鐵酸鋅-聚苯胺復(fù)合材料和硫化鎘磁性復(fù)合微球的制備及光催化性能.pdf

1、半導(dǎo)體光催化技術(shù)因其擁有許多優(yōu)點(diǎn)在降解有機(jī)廢水方面具有良好的應(yīng)用前景，發(fā)展可見光響應(yīng)的高活性光催化劑和探索新的合成方法是當(dāng)前光催化研究的重要方向。鐵酸鋅(ZnFe2O4)是可以吸收可見光的半導(dǎo)體光催化材料，但其電子-空穴分離效率低。聚苯胺(PANI)具有良好的電導(dǎo)率和化學(xué)穩(wěn)定性等性能，聚苯胺的修飾提高納米ZnFe2O4的光生電子-空穴分離效率，進(jìn)而改善光催化劑性能。硫化鎘(CdS)是一種可見光響應(yīng)、光電轉(zhuǎn)化性能優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，將其錨定

2、在磁性高分子顆粒的表面不僅可以有效地提高其分散性，同時(shí)方便了催化劑的回收。本文制備和表征了兩種成分的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合材料，對復(fù)合材料的光合成方法開展了探索，并研究其光催化降解有機(jī)染料廢水的性能。研究內(nèi)容如下:
　　(1)在共沉淀法制備納米ZnFe2O4的基礎(chǔ)上，利用化學(xué)氧化聚合法制備出組份含量不同的ZnFe2O4/PANI復(fù)合材料，表征了催化劑的組成、結(jié)構(gòu)、形貌、光吸收和磁性能。結(jié)果表明，隨著PANI含量的增大，ZnFe2O4/PA

3、NI的形貌由約20 nm球形演變?yōu)槲⒚准?jí)不規(guī)則團(tuán)狀，對可見光的吸收增強(qiáng)，吸附性能逐漸增強(qiáng)，光催化性能先增大、后減小，在PANI含量約為6.6％時(shí)最大，在紫外光和可見光下輻照150min時(shí)溶液降解羅丹明B(RhB)的效率分別為90％以上。
　　(2)采用光化學(xué)方法制備了ZnFe2O4/PANI復(fù)合納米粒子。產(chǎn)物擁有更薄的聚苯胺殼和更好的分散性，尺寸介于15-35nm，聚苯胺的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9.8％，比表面為54.99m2/g;相比相同p

4、H值條件下化學(xué)氧化聚合法制備的樣品，該樣品中PANI的HCl摻雜程度較高，對RhB的吸附能力和光催化降解活性均不高;但是光化學(xué)法可以在較低酸度(pH=5)下實(shí)現(xiàn)苯胺的聚合反應(yīng)。初步推測認(rèn)為鐵酸鋅的光生空穴的氧化作用是導(dǎo)致苯胺單體聚合的關(guān)鍵。
　　(3)采用光化學(xué)方法在Fe3O4/聚丙烯酸納米粒子表面沉積CdS，制備了核-殼結(jié)構(gòu)Fe3O4/PAA/CdS復(fù)合微球。Fe3O4/PAA/CdS具有發(fā)光性能和準(zhǔn)超順磁性，在RhB的降解實(shí)驗(yàn)