《鉭基氮氧化物膜的製備及其可見光光催化性能研究》是依託東北師範大學，由於洪斌擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：鉭基氮氧化物膜的製備及其可見光光催化性能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：於洪斌
- 依託單位：東北師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
開發新型可見光回響的光催化材料對解決水體污染問題具有重要的科學意義和實用價值。本項目擬採用兩步法合成具有納米結構的鉭基氮氧化物膜可見光光催化劑，並對其光催化性能進行研究。首先，利用陽極氧化或化學氣相沉積等技術，製備具有納米結構的氧化鉭薄膜；再通過高溫氮化反應得到鉭基氮氧化物膜。通過改變薄膜的製備條件及氮化反應條件，來獲得具有良好可見光吸收特性的新型薄膜光催化劑；利用各種表征手段，對其進行表面、結構及光電化學性質的表征；通過貴金屬沉積或施加偏壓等方法來提高所製備催化材料的可見光光催化活性。另外，以染料、苯酚或氯代苯酚等難生物降解的有毒有機污染物為目標化合物，系統考察鉭基氮氧化物膜在不同反應條件下的光催化活性和污染物降解動力學，並揭示降解機理。本項目不僅可為製備具有可見光回響、可重複使用的環境友好型光催化材料提供新方法，也可為開發難生物降解有機污染廢水新處理技術提供參考。
結題摘要
可見光光催化劑的開發在水處理領域中具有重要的科學意義和實用價值。本項目首先利用陽極氧化技術，製備了具有珊瑚狀納米結構的氧化鉭光催化劑，對其光催化性能進行測試研究，結果表明具有納米結構的光催化劑水處理效果提高顯著；在此基礎上，本項目還利用陽極氧化技術，製備了納米管狀氧化鉭薄膜，進一步改善了光催化劑的表面形貌，經過高溫氮化反應製備得到了具有可見光回響能力的氮氧鉭納米管光催化劑，光吸收邊帶較氧化鉭紅移約180 nm。光催化實驗中，以苯酚為目標化合物，考察了光催化劑的催化活性和苯酚的降解動力學。同時研究了氮氧鉭在光電催化方法中的套用，即通過施加偏壓的方法來提高其光催化活性，結果顯示可見光條件下，氮氧鉭的光催化效果顯著提高，苯酚去除動力學常數提高了2.2倍。本項目研究成果可為開發難生物降解有機廢水處理技術提供參考。
