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具有可见光响应的ABO_3型光催化材料制备、性能表征及污染物降解研究

作　者: 厉明
导　师: 栾景飞
学　校: 南京大学
专　业: 环境工程
关键词: ABO3（CdMnO3、NiBO3）物理性能表征光催化性能表征可见光响应偶氮胭脂红G 茜素黄GG 核固红实验影响因素
分类号: X13
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

通过固相烧结的方法,成功制备了AB03型(CdMnO3、NiBO3)半导体氧化物光催化材料。对AB03型(CdMnO3、NiBO3)材料的物理性能、光催化性能进行了表征,确定CdMnO3为三斜晶系,空间群P1,NiBO3为六方晶系,空间群P6,并通过理论公式计算出CdMnO3和NiBO3的禁带宽度分别为1.5eV和1.74eV。从理论上分析,CdMnO3和NiBO3的禁带宽度已延伸至可见光区域,具有可见光响应,在可见光照射条件下,能够降解有机物。在可见光照射条件下,采用CdMnO3降解偶氮胭脂红G、茜素黄GG和核固红的实验,发现CdMnO3光催化材料在可见光下,对3种染料都具有良好的降解效果。采用控制变量法研究不同变量对降解效果的影响,发现：催化剂投加量、溶液的pH值、溶液初始浓度以及光照时间,对最终降解效果均有影响。在降解偶氮胭脂红G后,通过测定TOC,发现不论是反应过程中还是反应结束后,TOC的下降率都低于溶液浓度下降率,说明在光催化降解偶氮胭脂红G的过程中,部分偶氮胭脂红G未完全矿化,转变成了中间产物。在可见光照射条件下,采用NiBO3降解核固红实验,发现NiBO3光催化材料在可见光下,对该种染料具有良好的降解效果。采用控制变量法研究不同变量对降解效果的影响,发现催化剂投加量、溶液的pH值、溶液的初始浓度以及光照时间,对最终降解效果均有影响。

全文目录

摘要  7-8
Abstract  8-10
第一章前言  10-23
  1.1 研究背景  10-15
    1.1.1 染料废水性质和特点  10-11
    1.1.2 染料废水处理技术  11
    1.1.3 光催化基本理论  11-13
    1.1.4 吸收边红移  13
    1.1.5 光催化技术研究进展  13-15
  1.2 研究内容及意义  15-18
    1.2.1 研究内容  15
    1.2.2 研究意义  15-18
  参考文献  18-23
第二章实验部分  23-25
  2.1 实验仪器与实验试剂  23-24
    2.1.1 实验仪器  23
    2.1.2 实验试剂  23-24
  2.2 实验方法  24-25
    2.2.1 制备ABO_3型光催化材料  24
    2.2.2 光催化降解实验  24-25
第三章光催化材料-CdMnO_3  25-52
  3.1 本章引言  25-27
  3.2 光催化材料CdMnO_3的表征  27-35
    3.2.1 XRD分析  27-29
    3.2.2 XPS分析  29-31
    3.2.3 SEM-EDS和TEM分析  31-34
    3.2.4 紫外-可见漫反射分析  34-35
  3.3 光催化降解实验  35-50
    3.3.1 降解偶氮胭脂红G  35-42
    3.3.2 降解茜素黄GG  42-45
    3.3.3 降解核固红  45-50
  本章小结  50-51
  参考文献  51-52
第四章光催化材料-NiBO_3  52-63
  4.1 本章引言  52-53
  4.2 光催化材料NiBO_3的表征  53-57
    4.2.1 XRD分析  53-54
    4.2.2 SEM-EDS分析  54-56
    4.2.3 紫外-可见漫反射分析  56-57
  4.3 光催化降解实验  57-61
    4.3.1 降解核固红  57-61
  本章小结  61-62
  参考文献  62-63
第五章结论与展望  63-65
  5.1 结论  63-64
  5.2 展望  64-65
第六章攻读硕士期间的主要科研成果  65-66
  6.1 论文发表  65
  6.2 发明专利  65-66
致谢  66-67

具有可见光响应的ABO_3型光催化材料制备、性能表征及污染物降解研究

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