In2S3/Ag/TiO2三元纳米体系光催化降解性能的研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:QQ403402618
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
本研究采用物理化学方法首次成功制备出新型三元复合纳米光催化剂In2S3/Ag/TiO2,并将其应用于光催化降解有机物领域,对于净化水环境和节约能源具有重要意义。将矩形带状的钛片(4×1cm2)在15V的电压下阳极氧化2h,制得排列整齐的二氧化钛纳米管阵列;用循环伏安法和连续离子层吸附法对TiO2NTs进行Ag和In2S3纳米粒子的修饰。以500W的氙灯为光源,2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)和2,4-二硝基苯酚(DNP)为降解模型化合物,构成光催化反应体系。通过负载不同量的Ag和In2S3所制得的不同类型的三元催化剂对2,4-D的光催化去除效果来确定最佳组合条件:7c In2S3-5c Ag/TiO2NTs和7c Ag-7c In2S3/TiO2NTs分别在140min和100min内即可实现对2,4-D 100%的去除。采用电子扫描显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)等对三元催化剂In2S3/Ag/TiO2进行形貌、元素、晶体结构的表征,结果表明Ag和In2S3纳米粒子可以有效地沉积在TiO2NTs表面,且分布均匀,没有堵塞管口;TiO2经高温热处理后转变为锐钛矿型。通过光电流(PR)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、光致发光光谱(PL)等光电性能测试的结果可知,经过Ag和In2S3纳米粒子修饰后的TiO2NTs光吸收能力增强,电子和空穴的复合率降低。光催化降解2,4-D和DNP的结果表明三元光催化体系光催化降解有机物的能力优于一元体系(TiO2NTs)和二元体系(Ag/TiO2NTs和In2S3/TiO2NTs)。设置一系列不同浓度的2,4-D溶液探讨光催化降解反应的动力学模型,结果表明在一定浓度范围内,催化剂的光降解过程符合一级反应动力学:当2,4-D的初始浓度为5mg/L时,光降解速率最快;当2,4-D的初始浓度为20mg/L时,光降解速率最慢。同时考察了溶液的初始p H值、空气流量等外界因素对光催化降解效果的影响。在催化剂为7c Ag-7c In2S3/TiO2NTs的条件下,对于15mg/L的2,4-D溶液而言,当p H为4.23,曝气量为30m L/min时,其光降解效果较好,催化剂于60min内对2,4-D的去除率可达100%。对于12.5mg/L的DNP溶液而言,当p H为4.86,曝气量为30m L/min时,7c Ag-7c In2S3/TiO2NTs的光降解效果较好,催化剂于80min内对DNP的去除率可达100%。
其他文献
从网络关系的角度研究高新技术产业集群中的创新与学习,探讨了正式与非正式关系、冗余关系与非冗余关系对探索性学习和应用性学习的影响,强调集群中的企业一方面受制于网络结
针对专利文本功能信息手工标注效率低、耗时长、表达内容不完整等问题,提出了一种同时标注专利设计目标与专利实现原理的自动标注方法。通过对发明问题解决理论(TRIZ)中科学效应知识的表达方式分析,运用自然语言处理方法,对专利发明中所希望达到的设计目标、技术实现方法及功能原理进行自动抽取和标注。
将视频集看成Grassmann流形上的子空间集合,结合半监督的拉普拉斯特征映射算法,即基于子空间相似性度量和具有标记子空间的类别信息,将视频集非线性地映射到低维欧氏空间,提出Grassmann流形上半监督特征映射算法对视频目标进行识别,该算法分别在步态视频数据库、人手姿势视频数据库和物体姿势视频数据库上进行了目标识别实验,并和典型的基于子空间相似性的分类算法的识别结果进行对比,证明该算法具有较好的