聚酰亚胺薄膜-纳米ZnO基复合光催化剂的研究
目录
1绪论 (1)
1.1研究背景 (1)
1.2聚酰亚胺概述 (2)
1.2.1聚酰亚胺的性能 (2)
1.2.2聚酰亚胺的合成方法 (4)
1.2.4聚酰亚胺的改性 (6)
1.3氧化锌概述 (10)
1.3.1纳米材料 (10)
1.3.2纳米氧化锌 (11)
1.3.3氧化锌光催化剂 (11)
1.3.4纳米氧化锌的改性 (12)
1.4光催化概述 (15)
1.4.1光催化基本原理 (15)
1.4.2光催化的优点 (15)
1.4.3光催化剂 (16)
1.5本课题研究的内容及意义 (17)
2ZnO/PI复合薄膜的制备及光催化性能研究 (19)
2.1引言 (19)
2.2实验部分 (19)
2.2.1实验原料与试剂 (19)
2.2.2实验仪器和设备 (20)
2.3实验方法 (20)
2.3.1复合薄膜的制备 (20)
2.3.2复合薄膜的测试表征 (22)
2.3.3复合薄膜催化性能评价 (22)
2.3.4实验流程图 (23)
2.4结果与讨论 (23)
2.4.1复合薄膜的物相分析 (23)
2.4.4制备条件对复合薄膜光催化活性的影响 (28)
2.5小结 (32)
3铁掺杂ZnO/PI复合薄膜的制备及光催化性能研究 (34)
3.1引言 (34)
3.2实验部分 (34)
3.2.1实验原料与试剂 (34)
3.2.2实验仪器和设备 (35)
3.3实验方法 (35)
3.3.1复合薄膜的制备 (36)
3.3.2复合薄膜的测试表征 (36)
3.3.3复合薄膜催化性能评价 (37)
3.4结果与讨论 (37)
3.4.1复合薄膜的物相分析 (37)
3.4.2制备条件对复合薄膜光催化活性的影响 (41)
3.5小结 (45)
4铁、铈掺杂ZnO/PI复合薄膜的制备及光催化性能研究 (46)
4.1引言 (46)
4.2实验部分 (46)
4.2.1实验原料与试剂 (46)
4.2.2实验仪器和设备 (47)
4.3实验方法 (47)
4.3.1复合薄膜的制备 (47)
4.3.2复合薄膜的测试表征 (48)
4.3.3复合薄膜催化性能评价 (48)
4.4结果与讨论 (49)
4.4.1复合薄膜的物相分析 (49)
4.4.2制备条件对复合薄膜光催化活性的影响 (53)
4.5小结 (56)
5铁、镍掺杂ZnO/PI复合薄膜的制备及光催化性能研究 (58)
5.1引言 (58)
5.2实验部分 (58)
5.2.1实验原料与试剂 (58)
5.2.2实验仪器和设备 (59)
5.3实验方法 (59)
5.3.1复合薄膜的制备 (59)
5.3.2复合薄膜的测试表征 (60)
5.3.3复合薄膜催化性能评价 (60)
5.4结果与讨论 (61)
5.4.1复合薄膜的物相分析 (61)
5.4.2制备条件对复合薄膜光催化活性的影响 (64)
5.5小结 (68)
6结论 (69)
致谢 (71)
参考文献 (73)
攻读硕士学位期间发表的学术论文及研究成果 (83)
1绪论
1.1研究背景
当今科学技术迅速发展，社会经济万象更新，各地工业污染物的排放引起水环境污染，导致地球生态严重恶化，使生活饮用水的质量不断下降，人们的健康没有保障受到严重威胁，解决污水问题是当下之急，刻不容缓[1]。我国经济发展迅速，造成环境污染问题尤为严重。众所周知，环境问题的解决是发展生产力的保障，改善环境有助于促进经济的更好发展和社会的更快迸步。只有一手抓起经济作为重点，另一手抓环保作为关键，加强治理工作，才是实现人类经济可持续发展的有力措施[2]。
在各类污染问题中，水环境的严重污染破坏了大自然的自我调节能力，不仅对人类的生命健康造成危害，甚至会破坏整个生物圈的正常发展。因此，有效解决水污染问题在环境治理和经济发展过程中举足重轻[3]。目前，治理水污染的主要途径如下：
（1）吸附过程：采用活性炭、吸附树脂或离子纤维等吸附剂对废水进行吸附；
（2）凝聚过程：釆用明巩、硫酸亚铁或三氯化铁等絮凝剂对污水进行凝聚；
（3）过滤：利用超滤膜或反渗透膜对废水进行过滤；
（4）萃取过程：对难溶于或不溶于水的污染物进行萃取；
（5）臭氧氧化：利用臭氧的氧化作用对水中的有机物进行氧化反应；
（6）微生物降解：利用微生物的代谢作用来降解水中的污染物等。但这些途径存在各自的缺陷，例如，运行操作费用高、去污效果不够彻底和使用限性范围窄等缺点。因此，寻求一种运行费用低、降解能力强、不易产生二次污染、易回收，且使用范围广的水污染处理方法具有重要意义[4]。
光解水制氢技术始自1972年，最初是由日本东京大学Fujishima A和Honda K两位教授在做TiO2单晶电极光催化分解水产生氢气的实验时，对这