zno光催化剂及al_2o_3zno复合光催化剂的制备和性能研究

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目ZnO光催化剂及Al2O3/ZnO复合光催化剂的制备和性能研究作者姓名常娥学科专业应用化学指导教师王丽琴副教授2015年5月中图分类号：O69学校代码：10216UDC：546.1密级：公开工学硕士学位论文ZnO光催化剂及Al2O3/ZnO复合光催化剂的制备和性能研究硕士研究生：常娥导师：王丽琴副教授申请学位：工学硕士学科专业：应用化学所在单位：环境与化学工程学院答辩日期：2015年05月授予学位单位：燕山大学IIADissertatio

2、ninAppliedChemistryPREPARATIONANDPERFORMANCEOFZnOPHOTOCATALYSTANDAl2O3/ZnOCOMPOSITEPHOTOCATALYSTbyChangESupervisor：AssociateProfessorWangLiqinYanshanUniversity2015.05III燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《ZnO光催化剂及Al2O3/ZnO复合光催化剂的制备和性能研究》，是本人在导师指导下，在燕山大

3、学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《ZnO光催化剂及Al2O3/ZnO复合光催化剂的制备和性能研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论

4、文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日IV摘要摘要ZnO作为一种光催化材料，具有无污染、催化活性高和性能稳定等优点，被广泛应用于染料废水的治理。Al2O3耐腐蚀、比表面积大、吸附性强，将二者复合，吸附与降解发生协同作用，对其光催化性能产

5、生有利影响。本文采用微乳液法分别合成了ZnO光催化剂及Al2O3/ZnO复合光催化剂，且使用FE-SEM、TEM、EDS、XRD、FT-IR、TG-DTA和低温N2吸附等手段对样品进行了表征，并以罗丹明B溶液的光催化降解作为探针反应，研究其光催化性能，所得的研究结果如下：采用DBS(CTAB或OP-10)/正己醇/环己烷/硝酸锌水溶液三种不同的微乳液体系均能制备出晶型完整的六方纤锌矿结构的ZnO光催化剂，并确定出三种体系适宜的合成条件。其中，DBS作主表面活性剂的微乳液体系制备的ZnO光催化剂形貌

6、规则，粒径最小，比表面积大，晶体的热稳定性好，且对罗丹明B溶液催化降解效果相对2+最好。该微乳液体系制备ZnO光催化剂的较佳工艺条件为：Zn浓度为0.75mol/L，DBS浓度为0.10mol/L，正己醇用量为15mL，焙烧温度为300℃，焙烧时间为2.0h，罗丹明B溶液的脱色率可达97%，表明所制备的ZnO光催化剂具有优异的催化性能。以硝酸锌和硝酸铝的混合溶液作为水相，采用DBS/正己醇/环己烷/水溶液微乳液体系制备Al2O3/ZnO复合光催化剂。制备的Al2O3/ZnO粒子粒径小，尺寸在10-

7、20nm范围内，兼具Al2O3和ZnO两种晶型，且晶型转化温度较高，热稳定性好。以罗丹明B溶液的催化降解作为探针反应，确定Al2O3/ZnO复合光催化剂的较佳合成工艺条件是：以正己醇为助表面活性剂，摩尔比(Al/Zn)为15%，焙烧温度为500℃。确定Al2O3/ZnO复合光催化剂光催化降解实验的反应条件为：Al2O3/ZnO复合光催化剂用量为0.04g，染料初始浓度为4mg/L，选用活性罗丹明B溶液，高压汞灯的功率为450W，罗丹明B溶液的脱色率可达98%，表明所制备的Al2O3/ZnO复合光催

8、化剂具有优异的催化性能。关键词：ZnO；Al2O3/ZnO；光催化剂；微乳液；罗丹明BV第1章绪论AbstractAsaphotocatalyticmaterial,ZnOhastheadvantagesofnopollution,highcatalyticactivityandstableperformance,itiswidelyappliedtothetreatmentofdyepollutants.Al2O3hascorrosionresistance,largesurfa