复合催化剂MoO3/CeO2的光催化性能研究开题报告
2022-01-12 22:04:54
全文总字数:1358字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
环境污染是造成当代人类健康问题的重要因素,提升环境质量与未来社会的可持续发展密切相关。有毒染料和工业颜料构成了一类含有芳香环的有机化合物污染。对有机染料废水的处理迫在眉睫,MoO3催化剂的光催化性能有限,于是负载型氧化物催化剂表面相互作用的研究成为催化领域中的重要课题,这是因为该类催化剂在工业生产上有着十分广泛的应用。本论文将两种氧化物复合,形成复合催化剂MoO3/CeO2来解决当前面临的芳香环有机染料污染问题,并有望对染料废水进行工业化处理。
本文采用的制备方法简单安全,催化剂不仅工艺简便易行,而且造价低廉,催化效果明显,是一种新颖的光催化剂,该催化剂应用了稀土金属Ce的储存氧的功能和过渡金属元素Mo的氧化性,使染料高效降解。国内外研究现状
作为一种重要的半导体材料,MoO3由于其独特的结构和理化性质,已经被应用于许多领域,如:锂电池、气体传感器、超级电容器以及光催化剂等。由于MoO3的带隙能较小,对太阳能的利用率较高,且光生电子空穴对的复合率较低,因此,人们对具有不同形貌和组成的MoO3在光催化方面的应用进行了研究,例如:MoO3纳米带、花状MoO3、MoO3/ZnO复合材料、C3N4/MoO3复合材料等。由于稀土元素具有特殊的氧化还原性能,而且其离子半径较大,多可形成复合氧化物,所以本文选择CeO2与MoO3复合形成一种新型的复合催化剂。2. 研究的基本内容
使用煅烧法制备纯样的MoO3样品,使用浸渍煅烧法制备纯样的MoO3/CeO2复合光催化剂样品,分别对这两种样品进行XRD,SEM,紫外漫反射光谱表征分析以及光催化活性的测定,比较两种光催化剂的催化性能,研究CeO2的加入对MoO3催化剂的光催化性能是否有提升。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
1. 煅烧法制备moo3:取一定量的钼酸铵,在管式炉中500℃下对其进行煅烧一小时,冷却至室温后取出;
2. 浸渍煅烧法制备moo3/ceo2:将煅烧法制好的moo3放入烧杯中,加入0.1克硝酸铈,150ml蒸馏水,搅拌,烘干;将烘干后的样品放入管式炉中200℃下煅烧3小时,冷却至室温后取出,得到moo3/ceo2;
3. 对以上得到的两种样品进行xrd,sem,紫外漫反射光谱表征分析以及进行光催化活性的测定。
4. 参考文献
[1]黄惠,郭忠诚.水热法制备杂化型moo_3/ceo_2复合催化剂的电化学性能及表面结构[j].无机材料学报,2012,27(09):939-944.
[2]董林,胡静秋,徐斌,陈懿.moo_3/ceo_2体系中mo离子存在状态的研究[j].科学通报,1997(13):1405-1408.
[3]马凤兰. 三氧化钼(moo_3)微晶的制备及其光催化性能研究[d].陕西科技大学,2014.