Cu2+/SnO2复合纳米光催化剂的制备及其对海洋柴油污染物的降解
2020-09-16廖佳琪于晓彩朱婉婷田思瑶薛碧凝于润强
应用海洋学学报 2020年3期
关键词:催化剂
廖佳琪,于晓彩,朱婉婷,田思瑶,薛碧凝,于润强
(大连海洋大学海洋科技与环境学院,辽宁 大连 116023)
随着人类对海洋的认识逐渐加深,人类意识到海洋是重要的可持续发展资源,在石油开采、运输和使用过程中,有相当数量的石油类物质被废弃在地面、江湖和海洋中。海洋石油、柴油污染对生态环境和人类的健康都有着极大的危害,其中对水生生物以及渔业和旅游业的发展危害最为严重[1]。许多专家学者为有效清除海洋柴油污染物做了大量工作[2]。
传统的物理方法不能彻底去除海洋石油、柴油污染,化学方法成本太高并且有造成二次污染的风险,生物方法处理时间较长且易受到环境影响[3]。光催化技术是目前最新、最有前景技术之一,光催化方法还能够促进生物方法降解有机物的效率[4-6]。SnO2基纳米材料本身就具有较大的比表面积,光电性能十分优异[7],在加入其他掺杂剂之后其光催化活性会有所提升[8-10],例如Cu掺杂SnO2后,制得材料的比表面积有所增大[11],禁带宽度有所减小[12],激发材料所需的光照能量更低,更易产生电子-空穴对,而掺杂的Cu2+会阻止光生电子和电子空穴的复合,进而产生更多的羟基自由基与过氧基团,从而会提高材料的光催化活性,并且能够在水处理领域实际应用[13]。
本研究采用化学沉淀法[14-15]制备Cu2+/SnO2复合纳米光催化剂,通过改变催化剂掺杂比、催化剂煅烧温度、催化剂投加量、柴油初始含量和光照时间等单因素,考察各因素对所制催化剂降解海洋柴油污染物的影响,确定了Cu2+/SnO2复合纳米光催化剂降解海洋柴油污染物的优化条件,为有效处理海洋柴油污染提供科学依据。……
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