论文部分内容阅读
在经济日益繁荣和发展的今天，环境污染问题已成为一个直接威胁人类生存而急待解决的焦点问题。废水的排放是环境污染的一个重要方面。开发新型的高效节能纳米材料用于环境治理具有重要意义。
本论文在介绍了光催化氧化技术和国内外对废水处理技术的基础上，对采用光催化氧化这种新技术来处理染料废水进行了分析讨论和研究。由于铁在自然界含量非常丰富，而且铁的氧化物大都无毒、价廉，因此论文部分制备并研究了铁的氧化物及复合氧化物的光催化性能。选择柠檬酸盐热解法、均匀沉淀法、直接沉淀法制备了氧化铁；采用溶胶-凝胶法制备了铁的复合氧化物-铁酸镧。通过物理机械复合和化学复合制备了铁镧简单的复合氧化物。利用TG-DTA、XRD、TEM等手段对制备的材料的热稳定性、结构及形貌进行分析。以新乡印染厂和漂染厂提供的活性染料(活性艳兰K-NR、活性蓝B-RN、活性黑B-GFF、活性翠蓝K-GL)的水溶液为模拟废水，研究了催化剂用量、光照时间、催化剂结构及粒径大小、催化剂烧结温度等因素对废水降解的影响；同时对于用物理机械混合和化学混合得到的铁镧的简单氧化物与铁镧复合氧化物(铁酸镧)的光催化性能进行了对比研究。利用红外、紫外等手段分析所制备的材料的光催化活性。实验结果表明，三种方法制备的氧化铁，其中柠檬酸盐热解法制备的光催化活性最高。通过物理机械复合和化学复合得到的铁镧的简单复合物的光催化活性高于铁酸镧的光催化活性，这主要是氧化物间协同作用的结果。
本论文通过对铁的氧化物及复合氧化物的研究，发现氧化铁由于禁带宽度较窄(约2.2eV)，对可见光的吸收能力很强，在降解废水时以可见光为光源，可以节省能源。不同的制备方法对氧化铁的光催化活性有一定的影响。氧化物间的协同作用对铁的复合氧化物的光催化活性有促进作用。