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《西南石油大学》 2017年
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介孔钛酸锶的可控生长及其光催化性能研究

何亚文  
【摘要】:本文采用水热法合成得到介孔钛酸锶(SrTi03,STO),利用羧甲基纤维素钠(CMC)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作为形貌、孔径控制剂分别获得了孔径更小的介孔STO和微孔STO。结果表明CMC和CTAB均能达到控制STO的平均孔径尺寸的目的,介孔STO的平均孔径范围在10nm左右,比控制生长前减小37.45%,微孔STO的平均孔径在1.89 nm左右,比控制生长前减小88.45%,对产物性能进行了评价,并分析了孔径、染料分子对降解的影响机理。(1)通过对比STO对罗丹明B(RhB)和甲基橙(MO)一元染料的降解性能,发现介孔和微孔STO均对RhB的降解相比MO具有优势;STO降解染料的降解速率大小依次为:RhBMO;(2)将介孔STO和微孔STO对二元复合染料(RhB+亚甲基蓝(MB))降解的选择性进行探究,结果表明经过CMC控制生长得到的介孔STO降解RhB+MB混合二元染料,对MB的选择性更强,MB与RhB的一级动力学常数之比达到3.50,10 nm孔径的介孔STO对MB更具有偏向性和选择性降解,降解速率大小依次为:MBRhB;(3)为了提高STO的光催化降解活性,我们进行了Fe和Ag的掺杂及非晶Pd-Ni-P的修饰,Fe和Ag掺杂形成的氧化物降低产物禁带宽度0.1 eV,发现了在光照30 min内,改性后产物MO的降解率分别提升了30%、50%和40%,Pd-Ni-P的修饰改变了 STO表面状态,合金促进了 MO的降解;(4)以pH和染料种类为变量,探究不同pH的一元染料降解和不同二元染料降解的情况进行探究,利用ζ电位与染料分子轨道LUMO-HOMO值,得到了二元染料降解的模型,解释了 RhB敏化STO和STO敏化MB促进了载流子的分离的过程。再利用循环伏安测试法对pH改变引起的动力学常数增加现象进行了解释,得到染料的降解先后顺序:MBRhBMO,说明H+浓度的改变影响了染料分子与H+的竞争吸附,并导致染料分子氧化电位降低。
【学位授予单位】:西南石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:X703;O643.36

【参考文献】
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