溶胶-凝胶制备ZnO薄膜对含氮有机污染物的光电催化降解研究

摘要

本论文利用溶胶-凝胶技术制备了具有良好光电催化活性的ZnO薄膜，并与H2O2联用，利用光电催化技术对含氮有机污染物的降解处理，主要研究内容如下：
　　 （1）以导电玻璃为基底，利用溶胶-凝胶技术制备ZnO薄膜。并采用电化学和表面测试分析进行膜表征，包括伏安特性曲线、电流响应（CA）、交流阻抗（EIS）、扫描电子显微镜（SEM）、X-射线衍射（XRD），分别对ZnO薄膜的光电化学性能、表面形貌和结构进行了表征分析。
　　 （2）研究了吡啶在ZnO薄膜的作用下光电催化效果，考察了不同影响因素对吡啶降解的影响，结果表明：当H2O2浓度为3.0mmol/L，外加电压为1.0V，pH呈碱性时，0.36mmol/L的吡啶在1.5h的降解率可达98％以上。而且初始浓度越小，降解速度越快，随着吡啶的降解，氨氮与硝态氮的生成量越来越大，吡啶中的N 元素最终以氨氮和硝态氮的形式存在，COD的降解率为79.33％。
　　 （3）研究了对硝基苯酚在ZnO薄膜的作用下光电催化效果，优化了实验影响因素，结果表明：在H2O2浓度为7.5mmol/L，外加电压为1.0V，pH为弱酸性，0.1mmol/LPNP在20min的降解率可达99％以上。且初始浓度与降解速度呈反比，随着PNP的降解完成发现，PNP中的N元素最终以硝酸根离子（NO3-）的形式存在，COD的降解率为86.01％。
　　 （4）以甲基橙（MO）为降解目标物，研究其在ZnO薄膜作用下的光电催化降解，结果表明甲基橙的ZnO光电催化效果不是很明显，当H2O2浓度为6.0mmol/L，外加电压为1.0V，pH=3.00时，0.04mmol/LMO的降解速率最快。且初始浓度越小，降解速度越快，对最终产物的测定结果显示，MO中的N元素最终以氨氮和硝态氮的形式存在。COD的降解率为75.47％。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

2 溶胶-凝胶制备ZnO 薄膜及其性能表征

3 溶胶-凝胶制备ZnO 膜电极光电催化降解吡啶

4 溶胶-凝胶制备ZnO 膜电极光电催化降解4-硝基酚

5 溶胶-凝胶制备ZnO 膜电极光电催化降解甲基橙

6 全文总结

致 谢

参考文献