1. 研究目的与意义
|
由着人们的生活条件变好，大家对环境和健康的要求也格外的变高，对于工业废水污染和农业污染的存在已经不容忽视，尤其是现在都在推崇绿色生态农业，绿色有机食品。动植物的遗骸里是大量含有芳环和脂基，羧基羰基的有机化合物，自然界的水中也存在着有机有害化合物，经过降解却有改良土壤的良效。而且水也是人类的生活必需品，所以我们也需要对水进行加工降解。 锌是人体必需的微量元素，其4f电子构型使其化合物能形成稳定的氧化锌。氧化锌具有优秀的抗腐蚀性能，优秀的光催化性能，而且安全环保，成本合理。而且在很多光催化材料中，氧化锌的能带隙和激子束缚能很大。但是其禁带宽度较快，吸收的光谱局限于紫外，容易发生复合反应，在太阳光下会出现较弱光催化能力。铜是自然界中最常见的过度金属元素，使其形成氧化亚铜。氧化亚铜易水解不稳定易复合，导致其产量较低，但是氧化亚铜可以利用太阳光进行光催化。 氧化锌/氧化亚铜复合纤维是应用前途的光催化材料和抗菌材料。氧化亚铜是典型的金属缺位p型半导体，带隙为2.0-2.2eV，带隙叫窄克服了氧化锌在太阳光下较弱的光催化能力，提高光生电子和空穴的分离几率，增加了催化剂表面自由基含量，使其有更好的催化活性与利用率。 静电纺丝技术是在科学研究逐渐趋于完善的同时而得到进一步研究的一种制备微/纳米级纤维的工艺，它是将事先溶解完全的溶液或熔体在高压静电场中，静电力对纺丝液进行拉伸来实现纺丝，制备出有高表面活性，羟基自由基含量高，孔隙率高，孔径小，光催化能力强，空穴分离几率低的复合纳米材料，因此用静电纺丝技术来制备氧化锌/氧化亚铜复合纳米纤维膜，以及研究其光催化性能。 |
2. 研究内容与预期目标
因为静电纺丝能制备出有高表面活性，羟基自由基含量高，孔隙率高，孔径小，光催化能力强，空穴分离几率低的复合纳米材料，易回收的纳米纤维膜材料。氧化亚铜和氧化铁的负载可以提高它对可见光的吸收，抑制电子空穴对的复合以及带隙变窄和电子和空穴的分离几率，大大提高光催化性能。本实验通过静电纺丝法制得复合纤维膜，然后煅烧得氧化亚铜负载氧化锌微纳米纤维膜。
预期目标
-
熟悉利用静电纺丝制备无机物材料的方法；
剩余内容已隐藏，您需要先支付后才能查看该篇文章全部内容！3. 研究方法与步骤
1、以PVP，硝酸铜和醋酸锌为原料，通过静电纺丝合成氧化亚铜负载氧化锌纤维，研究复合物的配比和煅烧温度对材料的形貌的影响，以便确定最优的实验工艺。
2、以PVP，硝酸铜和醋酸锌为原料，通过静电纺丝合成氧化亚铜负载氧化纤维，主要探究掺杂的金属离子含量对复合材料的光催化性能影响规律。
综合上述两个实验，对最适条件下制备的氧化亚铜负载氧化锌基复合纳米纤维、表面形貌以及内部结构等进行分析，再探究其降解腐殖酸的光催化性能。
3、 主要试剂：醋酸锌，硝酸铜，去离子水，PVP，无水乙醇，冰醋酸。
4、 实验步骤：①称取醋酸锌和硝酸铜溶于无水乙醇。②包上保鲜膜放入搅拌子搅拌至溶解。③加入PVP和冰醋酸继续搅拌至溶解。④开始使用完全溶解的溶液进行静电纺丝。⑤纺完放入真空干燥箱烘干，拿针孔取下膜，去烧TG。⑥根据TG测量数值烧马弗炉再数据测量和表征。
5、 实验设备：静电纺丝仪器，电子天平，磁力加热搅拌器，超声清洗器，真空干燥箱，马弗炉，场发射扫描电子显微镜，热重分析仪。
4. 参考文献
[1]Yajun Wang , Rui S , Jie L and Yongfa Z. Enhancementof photocurrent and photocatalytic activity of ZnO hybridized withgraphite-like C 3 N 4 #8224; [J]. Journal of Energy Environmental Science, 2011, 4:2922-2929.
[2] Zhang B B, Preparationand Photocatalytic Performance of Zinc Oxide Composite Nanofibers [D]. Zhejiang: Zhejiang University ofScience and Technology, 2010: 49-61.
[3] Xie K, Synthesisand Photocatalytic Performance of Cerium Oxide-based Composite FiberMaterials [D]. Jiangsu: Suzhou University of Science andTechnology,2018: 1-11
[4] Jian S J ,Weisen Y and Ruiye R. Study on Ag/ ZnO Composite Nanofibers Prepared by Electrospinning and TheirPhotocatalytic Degradation Properties of Methyl Orange [J] . Journal ofYichun University, 2019,41(3): 9-12
[5]Chen W Q , Renzong W and Minjie C et.Degradationg research and progress of humic acids[J]. Chemical industry andengineering progress, 2013,32(1):1-4
5. 工作计划
毕业设计论文书和开题报告（第七学期第十七周~第八学期第四周）
毕业论文工资（第八学期1~18周0
剩余内容已隐藏，您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容！立即支付
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
