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ZnSe/TiO_2和CdSe/ZnSe/TiO_2的制备及光催化降解染料废水研究

王世俊  
【摘要】:染料废水是工业废水的主要来源,其生物毒性高,可生化性差,难以降解,是国内外公认的难处理的工业废水,是目前研究热点之一。 高级氧化法中的TiO2光催化氧化技术是近年来快速发展的新型水处理技术,因其本身无毒,价格便宜,化学性能稳定,反应条件温和等特性从而成为研究热点。但又因其本身禁带宽度较宽,只能吸收紫外光,所以其太阳能利用率低,再有量子效率低从而导致其光催化效率低,因此我们采用复合窄禁带半导体复合对其进行改性,拓宽其光谱响应范围到可见光区和提高它的量子效率,从而提高其光催化效率,这对于光催化技术的进一步发展有重要意义。 本论文以商品TiO2为基体,采用直接浸没式探头的超声化学法合成了ZnSe/TiO2和CdSe/ZnSe/TiO2复合光催化剂。并研究了复合催化剂对染料废水的光催化降解性能。论文主要内容包括: (1)概述了染料废水的处理技术和TiO2光催化剂的相关基本知识以及新兴的超声化学合成法的基本知识。 (2)采用直接浸没式探头的超声化学法制备了ZnSe/TiO2和CdSe/ZnSe/TiO2复合光催化剂,并用X射线衍射、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、紫外-可见吸收光谱和傅里叶变换红外光谱等表征手段对其性能进行了研究。结果表明:ZnSe/TiO2和CdSe/ZnSe/TiO2不仅在紫外光区有吸收,而且在可见光区也有良好的吸收。 (3)我们以罗丹明B和结晶紫两种染料为模拟染料废水对两种催化剂进行了光催化性能表征实验,结果表明:ZnSe/TiO2和CdSe/ZnSe/TiO2复合光催化剂都显示出了良好的光催化性能和循环使用性。


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