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ZnWO4CdS复合纳米光催化材料制备与TNT废水降

解研究

目录

ZnWO4CdS复合纳米光催化材料制备与TNT废水降解研究(1) 3

1.文档综述 3

1.1纳米光催化技术的背景与意义 5

1.2TNT废水处理的挑战 6

2.ZnWO4CdS复合纳米材料的制备 7

2.1前驱体合成 9

2.2共沉淀法 10

2.3热处理工艺 13

2.4材料表征 15

3.纳米光催化性能研究 18

3.1光敏性能 20

3.2催化活性 23

3.3耐久性 26

4.TNT废水降解实验 27

4.1实验设计 29

4.2实验条件优化 33

4.3废水处理效果 35

5.结果与讨论 36

5.1光催化性能分析 38

5.2TNT降解效果 40

5.3原因探讨 45

6.结论与展望 47

6.1研究成果 48

6.2发展前景 50

ZnWO4CdS复合纳米光催化材料制备与TNT废水降解研究(2) 52

1.内容概要 52

1.1纳米光催化材料在环境保护中的应用 54

1.2TNT废水降解的背景与挑战 55

1.3本研究的目的与意义 56

2.ZnWO4CdS复合纳米光催化材料的制备 57

2.1前驱体的选择与制备 59

2.2光催化剂的合成方法 60

2.3形貌与结构的表征 62

3.ZnWO4CdS复合纳米光催化材料的光学性质研究 65

3.1吸收光谱特性 66

3.2透射电子显微镜观察 68

3.3扫描电子显微镜观察 70

4.TNT废水降解性能研究 71

4.1TNT废水处理实验设计 75

4.2光催化降解反应条件优化 76

4.3废水降解效果的评估 78

5.改善ZnWO4CdS光催化性能的研究 81

5.1活性中心掺杂 83

5.2外加电荷注入 87

5.3光源种类与强度的影响 88

6.结果与讨论 90

6.1ZnWO4CdS复合纳米光催化材料的性能分析 91

6.2TNT废水降解机制探讨 92

6.3工业应用前景 95

7.结论与展望 96

ZnWO4CdS复合纳米光催化材料制备与TNT废水降解研究(1)

1.文档综述

近年来，随着工业迅速发展和环境污染问题的日益严峻，水体污染特别是含能物质(如2,4,6-三硝基甲苯，简称TNT)废水的处理成为环境科学研究的热点。TNT作为一种广泛使用的爆炸剂和工业化学品，具有高毒性、难降解性和生物累积性等特点，对生态环境和人类健康构成严重威胁。因此开发高效、低成本且环境友好的光催化技术去除TNT废水成为当前的研究重点。

光催化技术作为一种绿色、高效的污染治理方法，近年来受到广泛关注。该技术利

用半导体材料的半导特性，在光照条件下产生光电效应，通过活性氧(如O?-、OH·)等自由基降解有机污染物。其中ZnWO?和CdS作为一种复合型纳米光催化材料，因其优异的光响应范围、较强的光生电子-空穴对分离效率和良好的化学稳定性备受关注。

据报道，ZnWO?具有较好的可见光吸收能力，而CdS则能进一步提高材料的电荷分离效率，从而增强光催化性能。

(1)现有研究进展

目前，国内外学者对ZnWO?和CdS复合材料的光催化性能及其在污染物降解中的

应用进行了大量研究。【表】总结了近年来ZnWO?/CdS复合光催化剂在TNT废水降解方面的主要研究成果。

◎【表】ZnWO?/CdS复合光催化剂在TNT废水降解中的研究进展

研究者

材料结构

光源类型

TNT降解率(%)

主要性能

improvement

参考文献

Zhang等

纳米片/纳米棒

可见光

92.3

提高电荷分离效率

[1]

Li等

立方体结构

紫外光

86.7

增强比表面积

[2]

Wang等

核壳结构

可见光/紫外光

95.1

优化光吸收范围

[3]

Huang等

纳米纤维

可见光

89.5

抗光腐蚀性增强

[4]

(2)研究热点与挑战

尽管ZnWO?/CdS复合材料在TNT降解方面展现出显著优势，但仍存在以下挑战