1. 研究目的与意义
随着经济的飞速发展,环境污染也日益严重,尤其是水污染,直接影响人类的生存。污水中含有很多有毒及难分解的有机污染物,如卤代有机化合物、偶氮类染料、各类表面活性剂、有机磷农药、酚类污染物等,因此,污水处理已成为人们关注的焦点。目前,污水处理比较常用的技术有:生物技术、生化技术、化学氧化技术和催化氧化技术等,其中,生物技术虽为现行的主要处理技术,但对毒性高一些的人工合成有机物无能为力;物化法和化学氧化法有去除率低、运转费用高、二次污染等缺陷。半导体光催化技术,又被称作绿色技术和环境友好技术,能将许多水中难生物降解的有机物彻底矿化,具有除净度高、无二次污染、分解速率快和易于操作等优点,而且近年来发展迅速,因此有望成为新的高效节能的环境污染治理技术。1972年,a.fujishima和k.honda在n型半导体tio2电极上发现了水的光催化分解作用,之后以此为契机,开始了多相催化研究的新纪元。
sno2是n型半导体,其禁带宽度为3.6~4.0 ev,且制备sno2的方法很多,而且组成元素sn和o在自然界中含量丰富,与gate、cdte,、inp相比又无毒性,完全符合安全环保的要求。因此,sno2是一种高效、廉价、环保型的光催化剂材料。除此之外,sno2纳米微粒是一种重要的宽带隙n型半导体材料,由于其奇异的物理和化学特性,在半导体材料、光学玻璃、陶瓷、颜料、发光材料、太阳能电池等方面具有广泛应用,目前,越来越多的研究人员将sno2应用到光催化方面。
本文拟通过sncl22h2o和na2s9h2o反应得到sno2颗粒,并对其结构进行表征。以甲基橙水溶液为模型降解物,研究sno2/cds的光催化性能,为拓展sno2在光催化方面的应用提供依据。
2. 国内外研究现状分析
SnO2纳米微粒是一种重要的宽带隙n型半导体材料,由于其奇异的物理和化学特性,在半导体材料、光学玻璃、陶瓷、颜料、发光材料、太阳能电池等方面具有广泛应用,目前,越来越多的研究人员将SnO2应用到光催化方面。国内外关于纳米氧化锡的制备方法很多,主要有溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、物理气相沉积(PVD)法、喷涂法、微乳液法、微波合成法、真空气体凝聚法、液体热解法、机械化学粉碎法等,通过不同的制备路线来合成纳米氧化锡粉体,每种制备方法都有其优势,但也存在着缺陷。
目前,国内外的研究人员已经对光催化剂SnO2进行了初步的研究。由于氧化锡具有单一使用稳定性差,因此需要对它进行有效的改性,目前国内外对其的改性方法主要有包覆法、离子掺杂、负载、表面修饰等,每种方法均有各自的特点。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:
1. sno2光催化剂的制备及工艺研究。
2. sno2光催化剂的结构表征。
4. 研究创新点
以SnCl2和Na2S为原料,制备SnO2纳米颗粒。氧化锡的制备方法很多,而本文采用的制备方法简单易操作。除次之外,SnO2在紫外光区域有很强的吸收带,将SnO2和CdS复合对可见光的强吸收性导致它有较高的光催化活性,进而提高其在可见光下催化降解有机污染物的能力。
