非金属掺杂锡酸锌的制备及其可见光催化降解染料性能研究

论文摘要

纺织印染废水是主要有害的工业废水之一,具有成分复杂、色度高、水质变化大、可生化性差等特点,是废水处理中的难题。光催化氧化技术以其高效节能、无二次污染、适用范围广等优点在染料废水处理中表现出很好的应用前景。但传统TiO2光催化剂由于带隙宽只对紫外光响应,实际应用受到很大限制。因此,制备高效的可见光响应的光催化剂成为催化工作者的关注热点,其中对紫外光响应光催化剂进行非金属掺杂改性被认为是使其可见光化（visible-lighted）的有效途径之一。本文首次将非金属掺杂改性的方法应用于尖晶石型紫外光催化剂复合氧化物Zn2SnO4,成功制备出N、S单掺杂及共掺杂产物;通过XRD、SEM对掺杂产物进行结构、组分和形貌表征,通过XPS表征掺杂元素在掺杂样品内部的存在形式,通过BET、DRS分析掺杂样品吸附性能和电子能带结构;并以多种印染废水模拟物测试掺杂样品可见光催化活性。实验结果表明:单掺杂、共掺杂产物对多种染料均表现出良好的可见光催化降解染料能力,同时对溶液pH值变化、共存离子有很好的抗干扰能力,为进一步开发新型非TiO2基可见光催化剂提供科学实验依据并具有现实指导意义。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 中文文摘
• 第1章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 染料分类及危害
• 1.2.1 染料分类
• 1.2.2 染料危害
• 1.3 印染废水的特点及主要处理方法
• 1.3.1 印染废水的特点
• 1.3.2 印染废水主要处理方法
• 1.4 光催化剂研究进展
• 2改性'>1.4.1 TiO₂改性
• 2系列光催化剂'>1.4.2 非TiO₂系列光催化剂
• 1.5 选题依据和研究内容
• 2SnO₄的制备及光催化活性研究'>第2章 N掺杂Zn₂SnO₄的制备及光催化活性研究
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂与仪器
• 2SnO₄制备'>2.2.2 N掺杂Zn₂SnO₄制备
• 2.2.3 光催化活性评价
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 XRD表征
• 2.3.2 XPS表征
• 2.3.3 SEM及BET表征
• 2.3.4 DRS表征
• 2.3.5 光催化活性评价
• 2.4 小结
• 2SnO₄制备及光催化活性研究'>第3章 S掺杂Zn₂SnO₄制备及光催化活性研究
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试剂与仪器
• 2SnO₄制备'>3.2.2 S掺杂Zn₂SnO₄制备
• 3.2.3 光催化活性评价
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 XRD表征
• 3.3.2 XPS表征
• 3.3.3 SEM及BET表征
• 3.3.4 DRS表征
• 3.3.5 光催化活性评价
• 3.4 小结
• 2SnO₄制备及光催化活性研究'>第4章 N/S共掺杂Zn₂SnO₄制备及光催化活性研究
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 试剂与仪器
• 2SnO₄制备'>4.2.2 N、S共掺杂Zn₂SnO₄制备
• 4.2.3 光催化活性评价
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 XRD表征
• 4.3.2 XPS表征
• 4.3.3 SEM及BET表征
• 4.3.4 DRS表征
• 4.3.5 光催化活性评价
• 4.4 小结
• 第5章 总结与展望
• 参考文献
• 攻读学位期间承担的科研任务及主要成果
• 致谢
• 个人简历