磁性graphene-tio_2复合光催化剂的制备及其应用研究

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1、乂连禮之大葦DALIANUNIVERSITYOFTECHNOLOGY预王享恆巧交MASTE民ALDISSERTATION幽ahene-TK)磁性Grp2复合光催化剂的制备及其应用研究无机化学学科专业豐垄皂作者姓名指导教师20156H答辩日期^__*■.,*.硕±学位论文aphene-T磯性Gri〇2复合光催化剂的制备及其应用研究ratMa-P巧paionandApplicationofgneticGrapheneTi〇Composi

2、te2Photocatalysts作者姓名;譬龙云学科、专业:无机化学学号:21207203指导教师:王慧龙(教授)--完成日期:20150428乂連巧义乂嗦DalianUniversityofTechnobgy大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明:所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行研究,工作巧。尽我所知除文中已经注明引用内容和致谢的地方外取得的成果,,本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果I也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果一。与我同工

3、作的同志对本研究巧做的贡献均已在论文中做了明确的说巧并表示了谢意。若有不实之处,本人愿意承担相关法律责任。'学位论文题目:流化每售衫破化别联制备友■為忘規对襄作者签名:吝日期:W皮年6月/長曰每龙大连理工大学硕±学位论文摘要有机染料是纺织与印染行业的必需品,大部分染料具有毒性大、难降解、可生化性,会对水质差等特点。当染料废水进入环境系统后、±壤、动植物和人类生存等造成不同程度的危害和破坏。因此,如何解决染料废水的处理问题日益受到人们的关注与重视。光催化氧化技术作为一种新兴的污染物处理技术,在

4、光照及催化剂的作用下使有机污染物发生氧化还原反应,将有机污染物最终矿化为水和二氧化碳。光催化氧化技术具有反应条件温和,无二次污染等特点,在污水处理领域有着广阔的应用前景。半导体T肛2一作为种常用光催化剂,具有廉价易得、化学稳定性好、无二次污染、反应条件温和等特点,、光生电子与空穴易于复合但是也存在对自然太阳光利用率低、对有机污染物吸附性差且使用过程中难分离回收等缺抱,从而制约了其在水处理领域中的广泛使用。本文基于石墨蹄具有大比表面积、强电子转移能力和Fe3〇4具有磁响应的特点,将Fc3〇4T〇-F-Ti〇包裹到

5、i2颗粒中得到具有核壳结构的e3〇42粒子,然后将其负载到石墨帰表面,制备出具有可见光响应aene-i、高吸附性和催化活性的磁性Grphn〇2复合光催化剂。在此基础上,将其用于处理有机染料废水,研究了复合光催化剂对有机染料废水的降解行为:。本论文主要包括W下研巧内容(1)ers氧化法制备首先采用Humm出氧化石墨稀,然后经测氨化钢还原得到石墨---梯。在此基础上,利用水热法合成出石墨帰Ti〇2(民GOT)i〇2复合光催化剂。通过FTIR、-X民D、SEM、UVvis/DRS、TGA、等电点测试等分析方法对所制备的R

6、GO-Ti〇2复合光催化剂进行了表征。2BRG0-TX()>氣灯为光源,罗丹明为目标污染物,对2复合光催化剂催化降B民GO-T解罗丹明进行了研究。考察了i〇2复合光催化剂对罗丹明B的吸附性能L:A及原-T料民GOi〇的质量比、溶液pH值、溶液初始浓度、催化剂用量等因素对催化剂光催2-化降解效率的影响。结果显示,在最佳制备和降解条件下,民G〇Ti〇2复合光催化剂对一罗丹明B的吸附和光降解效率优于纯Ti〇2样品。光催化降解反应符合准级反应动力学方程。此外,该复合光催化剂具有较好的循环使用性。(3-e〇-T馆先

7、利用酸溶胶法合成出具有磁响应和核壳结构的F3i〇光催化剂粒子。42---在此基础上,采用水热法将Fe3〇4Ti〇2粒子与石墨蹄复合,制备出磁性RGOFe〇Ti〇342FT--复合光催化剂;[民、XRD、TEM、UVvis/DRS、Ms、TGA。通过等分析测试方法对其进行了表征。(4)X--y扇灯为光源,亚甲基藍为目标污染物,对RGOFe〇Ti〇复合光催化剂催342RG〇-F-化降解亚甲基蓝进行了研究e〇Ti〇。考察了342复合光催化剂对亚甲基蓝的吸附--1磁性Graphen&Ti〇2复合光催化剂的制备及其

8、光催化活性研究性能W及溶液pH值、溶液巧始浓度、催化剂用量等因素对催化剂光催化降解效率的影-口Fe〇-T向。结果显示,在最佳制备和降解条件下,RGO34i〇2复合光催化剂对亚甲基藍

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