Fe3O4-SnO2復(fù)合材料的制備及其性能的研究.pdf

1、納米SnO2作為一種新型環(huán)保的光催化劑，因其化學(xué)性能穩(wěn)定、可見(jiàn)光透光性好、抗酸堿能力強(qiáng)從而成為國(guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。作為一種n型半導(dǎo)體，SnO2帶隙較寬(禁帶寬度約為3.5ev)，只能吸收紫外光，對(duì)可見(jiàn)光只有很低的利用率。因此研究人員通過(guò)半導(dǎo)體復(fù)合、金屬摻雜、光敏化等手段對(duì)其進(jìn)行改性改善其光催化性能。Fe3O4作為一種多功能型磁性材料，具有十分優(yōu)異的性能，在催化、磁記錄、醫(yī)藥、分離檢測(cè)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。如果能將其與SnO2復(fù)合在一

2、起制備成Fe3O4-SnO2型復(fù)合材料，就可以利用Fe3O4與SnO2之間的協(xié)同作用提高SnO2光芬頓催化活性，而且可以利用Fe3O4的磁性解決材料不易回收的難題。
　　本文采用溶劑熱法制備了Fe3O4/SnO2復(fù)合材料、納米Fe3O4以及以其為載體制備的Fe3O4@SnO2核殼材料，并研究了它們的光芬頓催化性能。由于制備的Fe3O4/SnO2具有較高的比表面積，故對(duì)其吸附性能也進(jìn)行了研究。具體的研究?jī)?nèi)容及結(jié)論如下：
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3、1)采用溶劑熱法通過(guò)改變反應(yīng)物的配比制備了不同復(fù)合比例的Fe3O4/SnO2，并研究了pH值、雙氧水的添加量、催化劑的用量等參數(shù)對(duì)其光芬頓催化降解及吸附亞甲基藍(lán)性能的影響。結(jié)果表明：選用10mg復(fù)合比例為1:3 Fe3O4/SnO2、雙氧水添加量為1mL、pH值調(diào)為3時(shí)其在太陽(yáng)光照射下光芬頓催化活性最好；當(dāng)選用30mg復(fù)合比例為1:6 Fe3O4/SnO2，pH值調(diào)為10時(shí)，其吸附效果最好。
　　(2)采用溶劑熱法制備了Fe3O4

4、@SnO2核殼材料，并探討反應(yīng)物的配比、反應(yīng)溫度、錫源等條件對(duì)所制備產(chǎn)物的影響。結(jié)果表明：當(dāng)采用聚乙烯吡咯烷作為表面活性劑、反應(yīng)溫度為200℃、五水合四氯化錫作為錫源時(shí)制備的產(chǎn)物包裹現(xiàn)象最好。為了做空白實(shí)驗(yàn)，本文采用一種新穎的方法制備了粒徑均勻約為14nm的SnO2，將其與Fe3O4以及Fe3O4@SnO2進(jìn)行光芬頓催化性能比較。結(jié)果表明：該核殼材料與Fe3O4和SnO2相比具有較高的催化活性，其中復(fù)合比例為1:2 Fe3O4@SnO2