生物炭负载ZnO光催化剂的合成及其催化降解有机染料实验设计

发布时间：2025-07-01 22:43

　　 实验设计以生物质和醋酸锌为原料,一步原位热解制备了ZnO-生物炭复合光催化剂。用XRD、Raman、SEM、N2吸附-脱吸附等技术手段对样品进行表征。以亚甲基蓝作为有机染料模型,通过设计对照实验,研究了复合光催化剂对有机染料的光催化降解性能。实验过程涉及材料研究的典型步骤,实验内容具有综合性、简易性和新颖性的特点,对培养学生的综合实践能力、理论联系实际能力、环境保护及创新意识很有帮助。

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【部分图文】：

图1 Zn O-生物炭光催化降解有机染料设计原理

基于以上考虑，本实验设计同时热解生物质和醋酸锌提前制备ZnO-生物炭复合材料，通过与纯ZnO、生物炭、ZnO和生物炭的机械混合物之间的对照实验，考察ZnO-生物炭复合材料对有机染料(亚甲基蓝)的光催化氧化降解性能，以证明ZnO与生物炭载体之间的协同效应。其设计原理如图1所示:....

图2 样品的XRD图

采用X-射线粉末衍射(XRD)和Raman光谱对样品的相组成进行分析。图2为黄麻纤维、醋酸锌与黄麻纤维混合物以及醋酸锌热解产物的XRD图谱。图2(a)显示纯生物炭在2θ为26°和43°附近出现较弱的宽峰，分别对应无定形碳的(002)和(10)峰，表明生物炭主要由无定形碳组成[12....

图3 样品的Raman光谱图

图2样品的XRD图图4为样品SEM照片。热解后，生物炭仍然保持黄麻纤维原料原有的多孔中空结构，但表面变得更光滑(见图4(a))。ZnO-生物炭复合物SEM照片(见图4(b))显示生物炭的断面和侧壁附着了一些细小的颗粒物，而热解醋酸锌生成的ZnO直径为200～300nm、长度....

图4 样品的SEM图

图4为样品SEM照片。热解后，生物炭仍然保持黄麻纤维原料原有的多孔中空结构，但表面变得更光滑(见图4(a))。ZnO-生物炭复合物SEM照片(见图4(b))显示生物炭的断面和侧壁附着了一些细小的颗粒物，而热解醋酸锌生成的ZnO直径为200～300nm、长度为几μm的不规则棒状....

本文编号：4054808