论文部分内容阅读
光催化技术因在治理污染方面具有节能高效、绿色环保的优势,成为当前的研究热点。研究发现,g-C3N4具有无毒、化学性质稳定、成本低廉等优点,是一种非常有潜力的光催化材料,但其电子-空穴复合迅速、对太阳能利用率低,导致在实际应用时光催化效果不佳。因此,本文考虑将其与另一种窄带隙半导体SnWO4复合,以提高其可见光催化活性。以g-C3N4、Na2WO4和SnCl2为原料,通过溶剂热法合成SnWO4/g-C3N4复合光催化剂。通过XRD、SEM、TEM、BET、UV-visDRS等手段对催化剂进行表征分析,以亚甲基蓝为探针污染物,考察制备条件对SnWO4/g-C3N4光催化活性的影响,筛选出光催化活性最好的催化剂的制备条件。并进一步考察影响光催化降解亚甲基蓝、曙红B和孔雀石绿的因素,同时考察SnWO4/g-C3N4的重复使用性能。本论文研究结果表明:（1）前驱液pH=7,热处理温度为180℃、反应时间为12h、复合比例n（SnWO4）:n（g-C3N4）=0.1:l的条件下制备的SnWO4/g-C3N4光催化活性最好,相比g-C3N4和SnW04,在相同条件下降解亚甲基蓝的效率分别提高了 91.9%、46.7%。（2）通过降解亚甲基蓝、曙红B和孔雀石绿,表明SnWO4/g-C3N4具有较好的光催化活性。光照180min后,1.0g/L的催化剂光催化降解15mg/L亚甲基蓝的脱色率可达94.2%;光照50min时,0.6g/L的催化剂光催化降解20mg/L的曙红B的脱色率为99.9%;光照180min时,1.5g/L的催化剂光催化降解20mg/L的孔雀石绿的脱色率为88.7%。（3）NaCl的加入对光催化降解亚甲基蓝、曙红B和孔雀石绿起抑制作用。（4）SnWO4/g-C3N4具有良好的稳定性,重复使用5次后,对亚甲基蓝、曙红B和孔雀石绿仍具有较高的光催化活性。（5）亚甲基蓝、曙红B和孔雀石绿的光催化降解过程基本符合一级反应动力学规律,表观反应速率常数k随溶液初始浓度的增大而逐渐减小。本课题研究将进一步拓宽类石墨相氮化碳和钨酸盐的研究领域,研究成果对于处理染料废水及难降解有机物具有一定的理论指导和现实意义。