12175.磁性fe3o4@tio2sio2氣凝膠催化劑的制備及光催化性能的研究

1、碩士學(xué)位論文磁性Fe304@TiOz／SiOz氣凝膠催化劑的制備及光催化性能的研究PreparationandphOtOcataIytlcperformanceofmagneticFe304@Ti02]Si02aerogelcatalyst學(xué)號(hào)：21307172完成日期：2016420大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要隨著工農(nóng)業(yè)的發(fā)展，大量的有機(jī)廢水給周圍環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重的破壞

2、，利用傳統(tǒng)的污水處理法很難進(jìn)行其降解。因此，對(duì)水溶液中的染料廢水進(jìn)行處理變得有必要并且意義重大。在過(guò)去幾十年里，通過(guò)使用半導(dǎo)體納米粒子對(duì)有機(jī)染料的光催化降解對(duì)于環(huán)境修復(fù)變得意義重大。在各種各樣的光催化劑中，因?yàn)門i02成本低廉、具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性、無(wú)毒性和高催化活性，所以已經(jīng)被廣泛的用于處理各種有機(jī)污染物。Ti02在輻照光能蹙等丁I或大于其帶隙能級(jí)時(shí)會(huì)產(chǎn)生空穴電子對(duì)(e。／h)。如果使這些電荷分離，那么它們會(huì)遷移到催化劑表面和參與界面

3、氧化還原反應(yīng)。然而，在實(shí)際的污水處理當(dāng)中，因?yàn)槭杷晕廴疚锏奈?、電子空穴?duì)的快速重組限制了光量子效率，并且使得從水中回收和分離Ti02變得困難，因此許多方法被提出用來(lái)提高Ti02吸附和光催化性能。本文針對(duì)Ti02以上缺點(diǎn)，制備了一種具有高比表面積的Si02氣凝膠和具有磁響應(yīng)的Fe304，利用Ti02將磁性Fe304進(jìn)行包裹，然后負(fù)載到Si02氣凝膠上，制備出可回收利用的核殼型Fe304@Ti02／Si02氣凝膠催化劑，并對(duì)有機(jī)染料進(jìn)行

4、光催化降解，起到良好的效果。本論文研究?jī)?nèi)容主要包括：(1)首先利用水熱法合成磁性Fe304，然后利用溶膠凝膠法制備出核殼型Fe304@Ti02催化劑，為了制備高比表面積的載體，從工業(yè)粉煤灰中提取了Si02，并經(jīng)過(guò)表面改性處理制得Si02氣凝膠，在此基礎(chǔ)上，利用水熱法合成出了Fe304@Ti02／Si02氣凝膠催化劑。(2)利用XRD、IR、BET、SEM、TEM、UV—vis、磁滯回線、pH等電點(diǎn)等分析方法對(duì)所制備的Fe304@Ti02

5、／Si02氣凝膠催化劑進(jìn)行表征。結(jié)果顯示：所制各的復(fù)合型光催化劑中Fe304外層被一層Ti02所包覆，并且Fe304@Ti02成功負(fù)載在Si02氣凝膠上。(3)利用氙燈作為光源，采用羅丹明B作為目標(biāo)降解物，通過(guò)Fe304@Ti02／Si02氣凝膠催化劑降解羅丹明B，在制備條件方面，分別研究了TBOT和Si02氣凝膠的摻雜量的不同對(duì)羅丹明B的光催化效果；在應(yīng)用條件方面進(jìn)一步考察了溶液初始pH、催化劑濃度、不同催化劑隨光照時(shí)間等因素對(duì)羅丹明