鐵系硫化鉬復(fù)合材料的制備及其對(duì)含Cr(Ⅵ)廢水的光電催化性能研究.pdf

1、隨著電鍍、冶金、制革等工業(yè)行業(yè)的發(fā)展，鉻及其化合物作為重要原材料，得到廣泛應(yīng)用的同時(shí)，產(chǎn)生了大量的鉻廢水。其中鉻最主要的價(jià)態(tài)為三價(jià)和六價(jià)，廢水中的六價(jià)鉻毒性很強(qiáng)，大概是三價(jià)鉻的100倍，且更易在生物體內(nèi)富集。當(dāng)人體鉻含量高時(shí)，腎臟、肝臟受到損傷，甚至引發(fā)癌變。另外，水體中鉻流動(dòng)性大，隨著水體流動(dòng)，鉻污染的范圍擴(kuò)大。鑒于六價(jià)鉻對(duì)人體的巨大危害，世界各國(guó)都嚴(yán)格限制鉻的排放。對(duì)六價(jià)鉻的有效去除及快速檢測(cè)意義重大。光催化法能耗低，不會(huì)造成二次污

2、染，已成為近年來(lái)熱門的鉻處理方法。電化學(xué)傳感器可實(shí)現(xiàn)污染物的快速檢測(cè)。制備新型光催化活性高且能用于改性電極的功能性復(fù)合材料，是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。
　　本論文針對(duì)含Cr(Ⅵ)廢水污染問題，了解了含鉻廢水的污染來(lái)源、處理方法及檢測(cè)方法;通過(guò)材料復(fù)合，制備出的Fe2O3-MoS2和Fe3O4-MoS2新型復(fù)合材料，對(duì)Cr(Ⅵ)具有優(yōu)良的光催化還原效果;利用Fe3O4-MoS2修飾改性玻碳電極，能實(shí)現(xiàn)Cr(Ⅵ)線性檢測(cè)。進(jìn)一步證明了半導(dǎo)體復(fù)

3、合材料對(duì)水體中污染物的去除效果以及電化學(xué)傳感器在檢測(cè)方面快速、靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)。不僅具有現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用價(jià)值，而且對(duì)含鉻廢水污染的治理具有重要的生態(tài)學(xué)意義。本論文的主要結(jié)論如下:
　　(1)本論文通過(guò)水熱合成法制備了基于鐵磁性氧化物、MoS2的復(fù)合材料:Fe2O3-MoS2和Fe3O4-MoS2。Fe2O3-MoS2復(fù)合物呈現(xiàn)盛開的以MoS2為基底的花狀納米結(jié)構(gòu)，并且一種富含S的MoS2結(jié)構(gòu)在這種復(fù)合物中形成。Fe3O4-MoS2中，球狀

4、的Fe3O4很好的分散在MoS2納米片中，兩者成功復(fù)合。
　　(2)花瓣?duì)頕e2O3-MoS2在可見光照射下對(duì)于Cr(Ⅵ)的光催化活性要優(yōu)于裸露的Fe2O3、MoS2和已商業(yè)化的TiO2 P25。常溫下，pH為6時(shí)(初始pH)，使用5mg催化劑，在1.5h內(nèi)可實(shí)現(xiàn)20mL5mg/L Cr(Ⅵ)溶液中的Cr(Ⅵ)完全被還原。
　　(3)磁性Fe3O4-MoS2復(fù)合材料光照射下對(duì)于Cr(Ⅵ)的光催化活性要優(yōu)于裸露的Fe3O4、M

5、oS2和已商業(yè)化的TiO2 P25。常溫下，pH為5時(shí)，使用10mg催化劑，在2h時(shí)可實(shí)現(xiàn)20mL5mg/L Cr(Ⅵ)溶液中90％以上的Cr(Ⅵ)被還原。
　　(4) Fe3O4-MoS2復(fù)合材料改性玻碳電極的電催化活性測(cè)試表明其可用于電催化還原Cr(Ⅵ)。安培響應(yīng)結(jié)果表明，當(dāng)待測(cè)的水體中Cr(Ⅵ)的濃度值在0.5-328μmol·dm-3之間時(shí)，可采用該改性電極快捷地測(cè)出具體的水體中Cr(Ⅵ)的濃度值。Fe3O4納米球修飾Mo