鋅酞菁的溶劑熱制備及其形貌與可見光催化性能研究.pdf

1、隨著人類工業(yè)文明的不斷深入，環(huán)境污染和能源危機問題越發(fā)惡化，其中水資源緊缺與污染尤為嚴重。染料廢水具有成分復雜、助劑和鹽含量高、生物毒性大等特點，已成為工業(yè)廢水的一個主要污染源。目前，可見光響應催化劑能在可見光驅動下對有機污染物進行氧化降解，能有效利用太陽光中能量占50％以上的可見光，是一種綠色環(huán)保的催化氧化技術，引起國內外廣泛的關注。
　　本課題采用溶劑熱法制備鋅酞菁微晶化合物，通過FE-SEM，TEM，XRD，F(xiàn)T-IR等表征

2、手段，系統(tǒng)研究了鋅酞菁的溶劑熱制備、形貌及其在碳纖維表面上的原位生長，并研究了其可見光催化性能，結果發(fā)現(xiàn):
　　1、以鄰苯二甲腈(PN)為酞菁的前驅體，二水合醋酸鋅(Zn(Ac)2·2H2O)為金屬鹽，鉬酸銨為催化劑，乙二醇(EG)為反應溶劑，通過一步溶劑熱法制備得到集微米棒和微米球一體的鋅酞菁(ZnPc)，ZnPc在7h內可見光催化降解了40％的羅丹明B(RhB)染料。以聚乙二醇(PEG)和水為共溶劑時，能形成新型鋅酞菁衍生物(

3、ZnxMoyCzN1-x-y-z)微米花球，其在可見光照射下反應8h能將RhB完全降解，PEG的加入對ZnPc的形貌控制和光催化活性的提高起重要作用。
　　2、通過在鋅酞菁溶劑熱反應中加入聚乙二醇(PEG)和十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)來調控鋅酞菁的生長，一步法制備了直徑約為2μm的蜂窩片層ZnPc微球(PEG-assistedZnPc)和直徑約為100nm的ZnPc納米球(CTAB-assistedZnPc)。實驗表明，PE

4、G-assitedZnPc的比表面積、孔徑以及對RhB染料的可見光催化降解速率均大于CTAB-assistedZnPc。通過研究PEG分子量以及CTAB濃度對鋅酞菁形貌的影響，推測出PEG-assistedZnPc是奧斯特瓦爾德熟化過程，CTAB-assistedZnPc是膠束成長過程。
　　3、以EG為反應溶劑，在酸處理碳纖維上通過溶劑熱法將ZnPc直接負載到碳纖維上制備得到鋅酞菁/碳纖維復合物(ZnPc-CF)，碳纖維上原位生