znfe2o4tio2鳞片石墨粒子电极光电催化性能的研究

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1、学校代号：10532学号：Sll011052密级：公开湖南大学硕士学位论文ZnFe204／Ti02／鳞片石墨粒子电极光电催化性能的研究PhotoelectroniccatalyticpropertiesofZnFe204／Ti02／flakegraphiteelectrodeparticlesJrIADanB．E．(UniversityofSouthChina)201AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMaster

2、ofEngineeringMunicipalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupevisorProfessorYUJianJune，2014湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：噬冉日

3、期：溯p年占月f争日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密团。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：导师签名：日期：冽妒年石月J牟日日期：c沙l牛年G月l牛日ZnFe20dri02／鳞片石墨粒子电极光电催化

4、性能的研究摘要Ti02因其具有的催化活性高、化学稳定性强、安全无毒、价格低廉和易于制备等优点，而成为目前最具应用前景的光催化剂。然而，Ti02作为光催化剂仍存在着两个致命的问题：(1)光催化效率不高；(2)Ti02光催化剂固定与Ti02光催化效率之间存在矛盾。本论文创新地将光催化剂负载于粒子电极上，联合光催化与电化学反应技术，将光催化剂固定与光催化效率提高集于一体，构成三维电极光电催化反应体系，以期达到降解有机物的光电协同增强效果。利用溶胶．凝胶法制备负载型鳞片石墨，并将其作为光电催化粒子电极，以相同面积的钛片作

5、为主电极，氙灯为光源，空气压缩机提供氧源，Na2S04作为电解质，罗丹明B(RhB)为目标降解物，构成三相三维光电催化体系，在自组装的三维电极光电催化反应器中进行对RhB的降解实验。负载后粒子电极比表面积由原本的1．7605m2／g增加到2．7479m2／g；SEM图显示鳞片石墨表面负载了一层多孔性纳米粒子；XRD分析表明鳞片石墨上负载了锐钛矿型Ti02；XPS化学成分分析表明负载后的鳞片石墨中含有锐钛矿型Ti02和少量的ZIlFe204。制备不同载体粒子、不同ZnFe204含量、不同负载次数的光电催化粒子电极，

6、并研究其光电催化性能。结果表明：以鳞片石墨为载体，ZrlFe204含量为3％，负载次数为2次时，体系光电催化效果最好，光电联合体系具有光电协同增强作用，且实验室制备的粒子电极光电化学稳定性良好。考察电解质浓度、外加电压、曝气量、粒子电极投加量、溶液初始pH、RhB初始浓度等对光电催化降解RhB的影响。结果表明：在电解质浓度为0．01mol／L、外加电压为15V、曝气量为20mL／min、粒子电极投加量为109／L、溶液初始pH为2的最佳条件下，处理20mg／L的RhB模拟废水，体系在30min内的去除率达99％。

7、关键词：光催化；三维电极；光电催化；负载型粒子电极；罗丹明BIIAbstractTi02hasbecomethemostpromisingphotocatalystbecauseofitshighcatalyticactivity，highchemicalstability，security，non-toxicity，lowpriceandeasypreparatlon，etc．However’it'sdifficultforTi02toactasaphotocatalystbecauseofitstwofata

8、lproblc璐：(1)photocatalyticefficiencyisnothigh；(2)there’sacontradlctlonbetweenTi02photocatalystfixedanditsphotocatalyticefficiency·TheexperimentmnoVa。tivelyloadedthephotocatalystonparticle