应用于农药废水中苯酚降解的宽光谱光催化剂的研究

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1、分类号密级UDC单位代码10435硕士学位论文应用于农药废水中苯酚降解的宽光谱光催化剂的研究Studyonwidespectralphotocatalystfordegradationofphenolinpesticidewastewater研究生姓名张原原指导教师师进生教授学科专业农药学研究方向农药废水处理中国·青岛二〇一八年六月StudyonwidespectralphotocatalystfordegradationofphenolinpesticidewastewaterThesissubm

2、ittedtoQingdaoAgriculturalUniversityInFulfillmentoftheRequirementfortheDegreeofMasterofAgronomyZhangYuanyuan(CollegeofChemistryandPharmaceuticalSciences)Supervisor:ShiJinshengQingdao.ChinaJune,2018独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标

3、注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得青岛农业大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：时间：年月日关于论文使用授权的说明本人完全了解青岛农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同意青岛农业大学可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容

4、。(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)研究生签名：时间：年月日导师签名：时间：年月日青岛农业大学硕士学位论文摘要应用于农药废水中苯酚降解的宽光谱光催化剂的研究摘要我国是世界上生产和使用农药最大的国家之一。农药的生产和使用过程中会排放出大量的含酚废水，极大的危害生态环境和人类健康。半导体光催化技术是处理农药废水的一种有效方法。本论文通过同质结和异质结的构建、金属修饰、形貌控制、负载上转换材料等多种方法对传统的半导体光催化材料进行改性，并研究了这些催化剂在苯酚降解方面的应用，取得的研究成果如下：第一，

5、通过Ag纳米粒子的诱导合成了三维有序大孔的Z-型锐钛矿/金红石同质结。Ag纳米粒子修饰的聚苯乙烯微球作为牺牲模板用于构建三维有序大孔的锐钛矿光催化剂。实验结果表明，Ag纳米粒子可以诱导锐钛矿转变为金红石，构成锐钛矿-金红石同质结。XRD和HR-TEM图像可以确定同质结的存在。通过密度泛函理论计算进一步证明Ag纳米粒子可以诱导锐钛矿转变金红石。从HR-TEM可以清楚地观察到锐钛矿-银-金红石的结构，证明了全固态Z-型催化系统的存在。在性能方面，通过光催化制氢和杀菌对样品进行筛选。结果表明，在模拟太阳光

6、的照射下，与商用的P25催化剂和对照样品相比，锐钛矿-银-金红石的光催化性能明显提高且锐钛矿-银-金红石(0.20%Ag)表现出最高的光催化性能。将性能最好的锐钛矿-银-金红石(0.20%Ag)样品用于苯酚的光降解。结果表明该催化剂在太阳光下表现出较好的苯酚降解效果，在8h内可以实现几乎100%的苯酚光降解。第二，通过简单的一步水热法，以BiOCl为前驱体合成了非贵金属修饰的异质结构的BiOCl/Bi2MoO6/Bi三元复合物。首先将BiOCl前驱体分别分散于水、乙二醇和丙三醇中，随后在其分散液中加

7、入一定量的Na2MoO4。结果表明，在180ºC水热反应12h后，在BiOCl的乙二醇分散液中可以得到BiOCl/Bi2MoO6/Bi三元催化剂，然而当溶剂为水和丙三醇时，只能得到二元的BiOCl/Bi2MoO6和BiOCl/Bi复合物。利用相同的合成方法，在水、乙二醇和丙三醇中分别可以得到BiOCl/Bi2WO6、BiOCl/Bi2WO6/Bi和BiOCl/Bi复合物。性能方面，通过RhB光降解对样品的性能进行筛选。结果表明，在可见光照射下，与二元复合物相比，BiOCl/Bi2MoO6/Bi和Bi

8、OCl/Bi2WO6/Bi表现出最高的RhB降解效率。将优化的两种三元复合样品用于苯酚的光降解。结果表明二者在可见光下均表现出较好的苯酚降解效果，分别240和330min内实现100%的苯酚降解效率。第三，利用自组装的聚苯乙烯球光子晶体模板得到了单层的TiO2反蛋白石结构。通I青岛农业大学硕士学位论文摘要过调整胶球的生长时间，同时合成了三维多层的TiO3+3+2反蛋白石样品。NaYF4:Yb,Er上转换纳米粒子作为敏化剂可以将TiO2的光吸收范围拓宽至近红外光。性能方