多元復(fù)合金屬氧化物-碳納米管可見光催化劑制備及光催化性能研究.pdf

1、半導(dǎo)體光催化材料以其光電轉(zhuǎn)換、空氣凈化、殺菌除臭、廢水處理等獨(dú)特功能而備受研究者關(guān)注，利用納米半導(dǎo)體材料光催化分解水和降解有機(jī)污染物是直接利用太陽能的綠色技術(shù)，具有廣泛的應(yīng)用前景，但單一的半導(dǎo)體材料因光生電子-空穴的復(fù)合，而使其光催化效率不高，而復(fù)合納米半導(dǎo)體材料能克服上述缺點(diǎn)，因此，將光響應(yīng)范圍拓展到可見光區(qū)，并提高其光催化效率已經(jīng)成為納米半導(dǎo)體復(fù)合材料研究的一個(gè)熱點(diǎn)。
　　 本文中，通過復(fù)合前體法制備得到了Zn-Al-In、

2、Zn-Al-Fe及Mg-Al-In多元復(fù)合金屬氧化物和Zn-Al-In、Zn-Al-Fe和Mg-Al-In多元復(fù)合金屬氧化物/碳納米管半導(dǎo)體復(fù)合型的可見光型催化劑，通過各種表征手段分析研究了產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和可見光催化性能。本文的研究內(nèi)容與結(jié)果如下：
　　 分別采用成核-晶化隔離法、單滴法制備得到了ZnAlIn-CO3-LDHs及ZnAlIn-CO3-LDHs/CNTs。在N2氣氛下，經(jīng)一定溫度焙燒分別得到鋅鋁銦多元復(fù)合金屬氧化物及鋅

3、鋁銦多元復(fù)合金屬氧化物/碳納米管可見光催化劑，通過相應(yīng)的表征手段，分析了不同活性組分比例，不同焙燒溫度，及碳納米管不同的功能化處理方法對(duì)產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)及光學(xué)性能的影響。將制備得到的可見光催化劑應(yīng)用于可見光催化降解亞甲基藍(lán)的光催化試驗(yàn)中，表現(xiàn)出較好的光催化活性，降解率最高可達(dá)到97％左右。
　　 將制備得到的ZnAlFe-CO3-LDHs前體和ZnAlFe-CO3-LDHs/CNTs復(fù)合前體，在一定溫度下焙燒分別得到鋅鋁鐵多元復(fù)合金屬

4、氧化物及鋅鋁鐵多元復(fù)合金屬氧化物/碳納米管可見光催化劑，通過改變前體中不同活性組分的比例，拓展了可見光催化劑在可見光區(qū)對(duì)光的吸收范圍。特別是在降解亞甲基藍(lán)的可見光催化試驗(yàn)中，鋁鐵比為1的ZnAlFe前體經(jīng)500℃焙燒后得到的產(chǎn)物，表現(xiàn)出較好的光催化活性。說明了活性組分比例及焙燒溫度是影響可見光催化反應(yīng)的主要因素，而形成的復(fù)合型光催化劑能夠使催化活性進(jìn)一步提高。
　　 由同樣的方法制備得到了MgAlIn-CO3-LDHs前體和Mg