微波法制备多孔ZnIn2S4光催化剂及光催化性能的研究
本文以不同类型的表面活性剂作为模板剂，采用微波法制备了多孔ZnIn2S4光催化剂以及掺杂过渡金属离子(Ni2+、Mn2+、Co2+)的ZnIn2S4光催化剂。考察了不同模板剂的浓度、pH值、微波温度、微波时间对光催化剂催化性能的影响。通过XRD，UV-Vis，SEM，EDS，ICP等表征手段对催化剂晶体结构和形貌结构进行分析，考察了ZnIn2S4光催化降解甲基橙的催化性能。
以溴代十六烷基吡啶CPBr和十六烷基三甲基溴化铵CTAB作为模板剂，采用微波法制备了具有六方层状结构的多孔ZnIn2S4光催化剂，该催化剂具有插层花瓣状的微球结构。实验结果表明，当CPBr作为模板剂时，制备多孔CPBr-ZnIn2S4光催化剂的最佳条件为:模板剂的量为0.17g，溶液pH值为2.0，微波温度140℃，微波时间1.0 h，光催化降解甲基橙的降解率达到100％。当CTAB作为模板剂时，制备多孔CTAB-ZnIn2S4光催化剂的最佳条件为:模板剂的量为0.54 g，溶液pH值为2.0，微波温度140℃，微波时间1.0 h，光催化降解甲基橙的降解率达到64.3％。
通过掺杂过渡金属离子(Ni2+、Mn2+、Co2+)对多孔CTAB-ZnIn2S4光催化剂进行了改性，实验结果表明，掺杂过渡金属离子可以提高多孔CTAB-ZnIn2S4光催化剂催化性能。1.0％-Ni-CTAB-ZnIn2S4和0.3％-Mn-CTAB-ZnIn2S4光催化剂具有最佳的催化性能，降解甲基橙的降解率分别达86.4％和88.2％。
微波法;制备工艺;ZnIn2S4光催化剂;晶体结构;降解机制
黑龙江大学
硕士
工业催化
白雪峰
2013
中文
O643.36;TB383
81
2013-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）