| 题名 | 可磁性回收的铁酸锰复合光催化剂的光芬顿性能研究 |
| 作者 | 张旭东 |
| 答辩日期 | 2019 |
| 导师 | 魏智强 |
| 关键词 | 铁酸锰复合材料 光催化 光芬顿 可磁性回收 |
| 学位名称 | 硕士 |
| 英文摘要 | 铁酸锰（MnFe2O4）是一种窄带隙尖晶石型铁氧体,并且具有优异的的吸附性、软磁性等物理化学性能,被广泛应用于磁性光催化和高级氧化技术领域。本论文通过水热法制备出MnFe2O4纳米颗粒,与石墨烯（rGO）、二硫化锡（SnS2）和二氧化铈（CeO2）复合来改性MnFe2O4的带隙结构,以提升MnFe2O4的光芬顿性能。通过XRD、SEM、TEM、UV-vis DRS、XPS、VSM、FT-IR、PL、Raman等表征手段对复合材料的性能进行表征。用氙灯模拟太阳光,以染料亚甲基蓝（MB）为降解对象,对复合光催化剂的光芬顿性能进行评估。其主要内容为:一、通过水热法成功制备出了平均粒径为75 nm的MnFe2O4纳米椭球颗粒,利用Hummers方法制备出了氧化石墨烯。利用水热法的还原性,最后通过一步水热法制备了铁酸锰/热还原氧化石墨烯（MnFe2O4/rGO）。用TEM表征发现石墨烯片联结着铁酸锰纳米粒子。根据Uv-vis估计出MnFe2O4和MnFe2O4/rGO的带隙分别为2.44 eV和2.13 eV。通过磁铁石可以回收反应后的光催化剂。通过光催化实验可以发现,相较于纯的MnFe2O4,基于光芬顿的MnFe2O4/rGO复合材料光催化活性显著增强。通过添加不同的捕获剂进行活性自由基检测,发现氢氧自由基和电子为主要活性物质。通过分析光芬顿机制,发现复合材料有两种有效途径降解来降解亚甲基蓝。二、采用一步简便、经济的水热法成功地合成了一种可磁性分离的MnFe2O4/SnS2复合材料。用XRD、SEM、TEM对复合材料的结构和形貌进行表征。从光芬顿实验可以看出,制备的复合材料具有较好的光芬顿活性和磁响应性,对MnFe2O4/SnS2复合材料的回收和再利用具有显著的影响。通过对比,发现MnFe2O4/SnS2-10%在可见光照射下的降解效果最好。考察了溶液pH、H2O2用量等因素对光芬顿氧化的影响。通过5次循环实验,发现二元复合材料有比较好的循环稳定性。因此,采用简单的合成工艺制备的MnFe2O4/SnS2复合材料具有较高的磁响应和优异的光芬顿性能,在光降解领域具有广阔的应用前景。三、制备了三元复合材料MnFe2O4/CeO2/SnS2（复合比为1:0.2:0.5,1:0.2:1,1:0.2:1.5）。探讨了MnFe2O4/CeO2/SnS2复合材料在中性pH条件下非均相光芬顿降解亚甲基蓝的性能,通过与光催化比较。结果表明,光芬顿降解效果要优于光催化的,对亚甲基蓝的降解效率较高,且在外加磁场下易于回收。这样就可以有效地重复使用催化剂,而不会在催化循环中大量丧失活性,这对于可回收染料降解系统来说是一个非常有趣的前景。 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 75 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/95103]  |
| 专题 | 兰州理工大学 |
| 作者单位 | 兰州理工大学 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张旭东. 可磁性回收的铁酸锰复合光催化剂的光芬顿性能研究[D]. 2019. |
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