钴酸锌光催化剂制备及其性能研究
ZnCo2O4作为一种新型直接带隙p型半导体材料,已广泛应用在电池电极、超级电容等方面,而其所具备光催化降解污染废水领域的潜能尚未被报道和应用,加之有禁带宽度小、易制备、绿色友好等特性.综合以上因素本文以ZnCo2O4为研究对象,通过改变制备条件、反应物的配比和表面沉积卤化银的方式制备了复合光催化剂,通过对模拟污染物活性艳蓝的降解来考察其催化性能.主要的研究包括:(1)ZnCo2O4光催化剂的制备及其光催化性能分别以乙酸锌和乙酸钴为锌源和钴源,采用水热-煅烧法制备ZnCo2O4光催化剂.结果发现此方法获得的ZnCo2O4形貌为片状,部分片体组装成类球体.考察了水热条件(合成时间、温度)和热处理条件(时间、温度)对ZnCo2O4光催化剂形貌及性能的影响:当水热时间为20h、温度为140℃,煅烧时间为4h、温度为450℃时得到的ZnCo2O4光催化剂,在紫外光条件下对活性艳蓝染料废水的模拟降解活性最好,降解率达到58%.(2)ZnO/ZnCo2O4复合光催化剂的制备及其光催化性能通过改变合成时原料锌源和钴源的引入比例,制备出ZnO/ZnCo2O4复合光催化剂,形貌为类球体,且表面生长着针状颗粒.考察了不同锌源含量对ZnO/ZnCo2O4复合光催化剂形貌以及光电性能的影响:当锌源含量与钴源含量的比例在1.5时,获得的光催化剂具有最好的光催化活性,对活性艳蓝的脱色率可达70%.(3)Ag/AgBr/ZnCo2O4复合光催化剂的制备及其光催化性能以最优制备条件合成的ZnCo2O4光催化剂为模板,对其表面沉积Ag/AgBr,制备出Ag/AgBr/ZnCo2O4复合光催化剂.考察不同AgNO3含量对Ag/AgBr/ZnCo2O4复合光催化剂的形貌以及光电性能的影响.通过在可见光条件下对活性艳蓝染料废水的模拟降解实验,得到AgNO3相对含量为15%时,复合光催化剂Ag/Ag Br/ZnCo2O4的光催化氧化能力最好,对活性艳蓝的脱色率可达90%.
- 作者：
- 陈亮
- 学位授予单位：
- 大连工业大学
- 专业名称：
- 环境科学与工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2015年
- 导师姓名：
- 马红超
- 中图分类号：
- O643.36
- 关键词：
- ZnCo2O4；复合光催化剂；ZnO/ZnCo2O4；Ag/AgBr/ZnCo2O4
- ZnCo2O4； Composite photocatalysts； ZnO/ZnCo2O4； Ag/AgBr/ZnCo2O4