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1、 本科生毕业论文（设计）固相法制备AgNbO3粉体Preparation of AgNbO3Powders by solid phase材料科学与工程学院景德镇陶瓷学院毕业设计（论文）任务书院（系） 材料学院 2013 年 10 月 16 日专业环境工程班级学生姓名指导教师题目固相法制备AgNbO3粉体及其光催化活性的研究主要研究内容和设计技术参数：1、固相法制备AgNbO3催化剂，探讨不同银与铌的比例研究其催化性能；2、以亚甲基蓝为降解对象，考察催化剂的光催化活性； 基本要求（含成果要求）：1、参考中英文文献，写出文献综述，并翻译3000字以上的外文文献一篇；2、在教师的指导下，拟定实验方案
2、，写出开题报告；3、独立完成实验，并对实验结果进行分析；4、写出规范的论文及摘要，英文摘要不少于3000英文字符。5、在指定地点集中、考勤。工作进度计划： 第 1- 3周 毕业实习；查阅中英文文献资料，完成外文资料翻译，设计实验方案，写出文献综述和开题报告； 第 4- 5周 实验准备与探索实验；第 6-14周 影响因素实验、数据分析处理；第15-16周 撰写、修改论文，按要求打印、上交论文，准备答辩。摘要本次实验选用新型光催化剂铌酸银，在可见光光源的作用下，降解有机染料。通过改变不同的银元素和铌元素的比例，来改变催化剂的物理结构，以提高其在可见光的范围内的对有机污染物催化效果。此类光催化剂在水
3、处理区域有十分广泛的应用前景。实验证明，铌酸银xAg(1-x)NbO3中，当x=0.4时，在可见光下，对亚甲基蓝的光催化性能最好。结果表明：催化剂AgNb03对染料降解的最佳投加量为0.15g，光照150min后,对染料的降解率可以达到88.3.%。光照150min后,对染料的降解率可以达到88.3%。当投加量为0.15g，对亚甲基蓝染料脱色率随着染料溶液初始浓度(2 mg/L6 mg/L)的上升而降低,染料浓度为2 mg/L时,染料的降解率为83.2%,当染料浓度为6 mg/L时，降解率率下降到66.6%。实验的浓度范围内，染料的光催化降解反应遵循一级反应动力学方程，表观反应速率常数随着染料
4、浓度的增加而减小。本文用亚甲基蓝染料、罗丹明和玫瑰红来验证铌酸银光催化剂的可见光催化性能，以其XRD、SEM为表征。实验表明，当x=0.4时的配比的催化剂得到的催化性能最好，对亚甲基蓝的降解可以达到88.3%，相比1:1的原始配比有了很大的提高。关键词：光催化 AgNbO3 固相法 有机染料 3 AbstractThe experimental use of a new silver niobate photocatalyst, under the action of visible light, the degradation of organic dyes.Under the action
5、 of visible light, the degradation of organic matter.By changing the type of elements and the silver ratio of niobium to change the physical structure of the catalyst to enhance its catalytic effect in the visible range of the organic pollutants. Such photocatalytic water treatment area has a very w
6、ide range of applications.Experiments show that silver niobate xAg (1-x) NbO3, when x = 0.4, the in visible light, methylene blue photocatalytic best performance.The results show that: the best dosage of catalyst AgNb03 dye degradation is 0.15g, after illumination 150min, the degradation rate of the
7、 dye can reach 88.3%. When the dosage is 0.15g, the decolorization rate of methylene blue dye as the initial concentration of the dye (2 mg/L 6 mg/L) rise and lower. When the concentration of 2 mg/L, the decolorization rate of 83.2%, when the dye concentration of 6 mg/L, the decolorization rate drop
8、ped to 66.6%.The concentration range of the experiment. In this paper, methylene blue dye, rhodamine and red roses to verify thephotocatalytic properties of silver niobate catalysts, using XRD, SEM for the characterization. Experiments show that when the ratio of the catalyticproperties of x = 0.4 t
9、o get the best catalyst for the degradation of methylene blue can reach 88.3%, compared to the original 1:1 ratio has been greatly improved.Keywords: Photocatalytic AgNbO3 solid phase organic dyes5 摘要IAbstractII前言11.1 论文研究的目的与意义11.2 论文研究的来源与背景11.3 论文研究的方法22文献综述32.1环境污染32.2光催化剂的理论基础32.3 影响光催化反应活性的因素4
10、2.4光催化剂的应用52.5目前光催化材料存在的问题52.6银系光催化剂63 实验内容83.1 实验药品与分析仪器83.1.1 化学试剂与材料83.1.2 分析仪器与试验设备83.2 实验内容103.2.1不同配比(x=0.4、0.45、0.5、0.55、0.6）铌酸银xAg(1-x)NbO3的制备103.2.2 可见光下不同配比的铌酸银催化剂对亚甲基蓝染料的降解113.2.3 实验指标体系113.3标准曲线的绘制123.3.1亚甲基蓝标准曲线123.3.2罗丹明的标准曲133.3.3玫瑰红的标准曲线134 结果讨论与分析154.1催化剂表征154.1.1XRD表征和催化剂结构表征154.1.
11、2催化剂的形貌特征164.2亚甲基蓝空白试验174.3催化剂对染料的暗吸附作用184.4不同铌和银配比对亚甲基蓝降解的影响194.5 催化剂投加量的影响204.6 染料初始溶度的影响234.7 对比亚甲基蓝染料，降解罗丹明264.8 对比亚甲基蓝，降解玫瑰红274.9 对比可见光，紫外光下对亚甲基蓝的降解285 结论305.1结论305.2建议306 经济分析316.1可见光下光催化剂的合成与性能分析316.2能耗水电费316.3前景分析31致谢32 参考文献33材料科学与工程学院毕业论文（设计） 前言 前言1.1 论文研究的目的与意义毫无疑问，铌酸盐材料具有广阔的应用前景,在微波介电陶瓷、光
12、催化和发光材料等方面都有着重要的应用。但是，目前苛刻的反应条件和昂贵的原料限制了其进一步的实际开发应用5。因此，开发铌酸盐材料合成的新途径，尤其是在温和条件下合成过渡金属铌酸盐将是十分有意义的工作。本论文研究的目的是用固相法在前人的基础上改进方法合成一种性能优越的光催化剂，并且在可见光下有实际应用意义的半导体催化剂。改变目前很多光催化剂只能在紫外线范围内有作用的现状。从而得到一种绿色环保，在水处理及其各个领域有潜在价值的催化剂。1.2 论文研究的来源与背景 1972年Fujishima和Honda在自然杂志上刊登了将TiO2作为阳极进行紫外光光照分解水为H2和O2的研究结果，得出了光催化在能源
13、应用方面的可能性9。随后又有人进一步证明了光催化更实际的降解有机物的可能性。受地球环境不断恶化的大前提影响下，光催化的研究才引起人们越来越多的关注。目前，光催化领域迅速发展，其中主要集中在太阳能制氢与太阳能降解有机污染物领域。TiO2能隙较大(3.2ev)，这决定了其只能响应波长入385nm的光。这个波段的光属于短波一长的紫外光范围，在太阳光中其能量所占比重较低，大量的可见光没有得到利用。另一方面催化剂光吸收范围窄、效率低等问题阻碍了TiO2大规模商业应用，这促使人们将其研究的重点放在提高光催化反应效率以及增强光催化材料的可见光吸收方面。尤其是近年来，人们对光催化剂的关注越来越转向其他领域，不
14、仅仅是二氧化钛，还有其他钙钛矿物质。并寻找其他替代元素元素，其中银系就因为其独特的优势成为研究的热点。其中效果较好的主要是AgNbO3.研究表明，因为银的存在能改变催化剂的能带结构，使价带上移，减少禁带宽度，从而提高其光的响应范围。有研究表明含有d区的五价金属元素如V3d或Nb4d轨道的导带底部比较紧密，而含P区五价金属P轨道的导带底部较为分散,这种分散的结构会改善催化剂的光催化活性14。含P区5价金属元素的潜在催化剂有AgBi03和AgSb03。Kato15等人在2008年用Sb20526 材料科学与工程学院毕业论文（设计） 前言 和AgO通过传统的固相法合成出AgSb03，并发现其在可见光
15、照射下,能有效的降解气态异丙醇并从AgN03溶液中产生氧气。由于催化剂结晶度、粒径和比表面积的影响，催化剂催化活性不同，而不同的合成方法合成催化剂的结晶度、粒径和比较面积又不相同，因此不同方法合成的催化剂的活性也不同。目前为此，制备光催化的技术最常用的是固相合成法。1.3 论文研究的方法 本文选用新型半导体光催化剂铌酸银，通过固相法，改变铌和银的不同配比，合成不同的光催化剂。然后在可见光的激发下，使其表现极强的氧化性，不同的配比对有机染料进行降解，找出最好的那一种配比，验证其催化性能。目的是为了更好的应用于水处理污染物的降解。降解的机理：半导体粒子具有能带结构，由填满电子的低能价带和空的高能导
16、带组成。在价带和导带之间存在一层禁带。而电子想要跃迁到导带外面，就必须有足够的能力激发它，穿过禁带，同时产生空穴。而光生空穴具有很强的得电子能力，具有强氧化性，可夺取半导体表面的有机物或溶剂中的电子，使原本不吸收入射光的物质被活化氧化，而电子受体则可以通过接受表面上的电子而被还原。材料科学与工程学院毕业论文（设计） 文献综述 2文献综述 2.1环境污染随着中国近30年来的经济高速发展带来的物质变革，生活水平的迅速提高，背后隐藏的是物质的过度开发利用，资源的枯竭浪费和经济发展带来的环境负面影响。并且越来越多的人们逐渐的意识到这个问题严重性。目前中国主要有：陆地污染（资源的过度开采、垃圾过度产生）
17、、海洋污染（鱼过度捕捞、海洋水污染)、空气污染（汽车尾气、工业尾气）水体污染（工业农业水排放)。尤其是水污染的治理一直是长期以来被忽略的问题，只有近年来才越来越意识。还有PM2.5，大气问题等等，越来越成为连普通老百姓都关心的事件。21世纪，最热门的依旧是环境问题。早在西方就出现了一些学术研究，并逐渐变成一门新的科学分支光催化。在环境日益恶化的情况下，正越来越受到人们的强热关注，并引发了一股研究光光催化剂的热潮。2.2光催化剂的理论基础自1972年，Fujishima等在Nature上发表的论文揭开了研究光催化技术的序幕。之后，光催化技术在大气治理、工业水处理、铁电陶瓷等众多领域有了深入的发展
18、。光催化技术以半导体的能带理论为基础，半导体的能带结构一般由填满电子的低能价带和空的高能导带构成，它们之间由禁带分开。而电子想要跃迁到导带外面，就必须有足够的能力激发它，穿过禁带，同时产生空穴。光生空穴具有很强的得电子能力，具有强氧化性，可得到反应物质的电子，使物质被活化氧化，而电子受体则可以通过接受表面上的电子而被还原，从而使物质发生化学反应。以TiO2为例 尽管催化剂被光激发产生电子和空穴，可以和受体物质发生氧化还原反应，可是事实并非如此。实际上电子和空穴仍然存在分分合合的情况。如果电子和空穴没有受体接触，虽然禁带存在，复合几率高。我们的目的就是阻止他们复合，利用电子受体，不断地接受电子和
19、空穴。通过不同的方式，甚至增加其他的元素，掺杂其他的金属元素等等。 2.3 影响光催化反应活性的因素1，晶体尺寸晶粒尺寸大小对电子-空穴的复合率有很大影响，当半导体纳米颗粒在一定范围内时，存在着显著的量子尺寸效应。颗粒超过一定的范围时，对光催化剂产生电子-空穴有明显的阻碍作用。2，光源和光照强度的影响 激发光源的能量不同，导致光催化剂光生空穴量不同，催化效率不同。激发光能量过高，会发生光解反应，这对光催化反应有一定影响16-17。3，外加氧源 通常外加氧源的方法是加入02或H202,外加的氧化剂不被认为是直接参与了降解反应,而是提高光催化效率的重要途径之一。外加氧源能够加快电子和空穴的分离,0
20、2能充当电子的捕获剂,形成超氧负离子,同时也是氢氧自由基的来源。所以外加氧源能有效的提高催化剂的催化活性18。4，粒径和比表面积 催化剂颗粒的粒径和比表面积是相对应的,当催化剂的粒径越小,则比表面积相对也越大。研究发现纳米级的比体相的催化活性要高,但是催化剂的粒径也不是越小越好,在实际的应用中,必须选用合适粒径的催化剂19-21。5，掺杂过渡离子和金属离子 研究表明：在催化剂中掺杂少量的过渡金属离子，可在催化剂晶格中引入缺陷位置或改变晶体结晶度，从而影响光生电子与空穴的复合时间，提高光催化活性；其次多种过渡金属离子具有更宽的吸收范围可更有效地利用太阳能。2.4光催化剂的应用光催化作为一种自然现
21、象已在各个等领域中得到广泛的研究和应用。 1，近年来，光催化技术在学校、医院、等特殊领域杀菌消毒等方面得到了快速发展。尤其是最近的H7N9病毒、流行病毒猪流感的反复出现等等，政府对预防疾病的政策频繁出台，间接地加速了光催化抗菌杀毒技术研究，随之而来的各种功能性光催化剂被产生。 2，目前，光催化氧化技术已成为水处理领域的研究热点之一。利用最便宜的最普通的太阳光我们既可以有效的降解水中的各种污染物，这在环保领域时期哪所未有的突破。这不但不会产生二次污染，而且环境友好，节省了许多的人力物力药剂费的开支。在工业水处理、生活污水处理等等方面有很大的发展。 3，当今社会，由于经济高速发展，伴随带来的大气污
22、染的日趋严重，人们发现光催化反应对于气相挥发性有机物具有普遍较好的降解的特点，而且空气中含有大部分无机污染物，在空气净化方面有十分有人的前景。 4，当今，社会信息技术的高度发达，促使光纤通信量爆增，进而快速发展了光纤通信技术和产业，面对庞大的数据存储容量，高效能的集成电路，低损耗率的光波导等要求，集成光学器件的研究已经是急需迫切解决课题。但是研究发现，铌酸盐具有良好的的电光、声光、非线性光学性能，预计以后可以被应用于制备各种声表面波、光波导、光调制、光倍频、光开关和光转换等器件上。2.5目前光催化材料存在的问题由于可见光光催化剂潜在的诱人前景，人们对它进行了广泛的研究。特别是光催化剂的可见光化
23、研究，将为人类充分利用太阳能，改善人类生活环境迈出重要的一步。目前太阳光催化技术已成为国内外研究的热点方向，并取得了一定的进展。采用金属离子掺杂、非金属元素掺杂、复合半导体、离子注入、染料光敏化等制备的光催化剂 都能在可见光区域内具有较好的响应，表现出可见光光催化活性，一定程度上提升了光催化技术的实用前景。但由于该技术仍处于研究初期，无论是基础研究还是应用研究都还有许多问题尚待深入研究和解决。 材料科学与工程学院毕业论文（设计） 文献综述 2.6银系光催化剂 Nb 是过渡金属元素，位于周期表中第五周期，VB 族，核外电子排布为 4d45s1，常见价态为+5。物质结构决定着材料的物理化学性质。铌
24、酸盐具有典型的网状结构，NbO6八面体以不同方式连接，使其拥有多样化结构类型，但其中只有两种原型结构钙钛矿型 (ABO3) 和烧绿石型 (A2B2O7)，其他结构类型皆由这两种类型扭曲畸变得来。这类物质不仅仅是良好的光催化剂，而且是很好的铁电材料，具有十分广泛地应用前景。 银系列可见光催化剂的数量较多，从元素种类构成大致可归分为三元素构成及多元素构成这两类。三元素构成的催化剂主要是以Ag和0为固定组成元素,另外一种元素多变或者三元素间比例不一；多元素构成的催化剂顾名思义元素比较多，都为四种及以上，一般是用固相法、离子交换法合成。 目前，大部分的铌酸盐光催化材料都是采用高温固相法合成的，温度基本
25、都在1000度上下。但问题是高温煅烧所造成的颗粒尺寸都比较大增。另外，1000的温度，容易造成样品的挥发容易引起晶体的缺陷。这两个因素都使得光催化的活性大大降低。没办法，人们只有想其他的办法，降低温度，掺杂其他元素等等尽管如此，本实验还是从固相法的另外一个角度，去尝试合成铌酸银。在前人的基础上进行大胆的创新。 材料科学与工程学院毕业论文（设计） 实验内容 3 实验内容3.1 实验药品与分析仪器3.1.1 化学试剂与材料 实验研究所采用化学试剂、材料及纯度等级与生产厂家见表3.1。表3.1 试验所用试剂Table 3.1 The reagent used in the experiment药品名
26、称化学式纯度生产单位五氧化二铌Nb2O5分析纯国药集团化学有限公司硝酸银AgNO3 分析纯南京化学试剂有限公司无水乙醇 C2H6O分析纯南京化学试剂有限公司亚甲基蓝三水C16H18ClN3S3H2O分析纯国药集团化学有限公司罗丹明C28H31N2O3Cl分析纯国药集团化学有限公司玫瑰红BC28H31ClN2O3 分析纯国药集团化学有限公司3.1.2 分析仪器与试验设备本试验所用的试验仪器设备见表3.2。除了表中仪器及设备外本试验还要用到的仪器有：搅拌子、烧杯（若干）、玻璃棒、量筒、坩埚、研钵、容量瓶（若干）、移液管、汞灯、节能灯、暗箱、比色管等等。表3.2 试验设备Table 3.2 Expe
27、rimental equipments仪器名称型号生产厂家电子天平JJ200巩义市予华仪器有限公司磁力加热搅拌器CJJ-931巩义市予华仪器有限公司材料科学与工程毕业论文（设计） 实验内容 行星式球磨机球磨机QM-3SP2南京南大仪器厂电炉XMTA景德镇电窑厂X-RAD仪D8-ADVANCE德国Bruker公司扫描电镜KYKY-1000B中国科学院仪器中心离心机TG16-WS飞宇热工仪器厂 紫外可见分管光度计WF2800-D3B北京瑞利仪器生产有限公司3.2 实验内容3.2.1不同配比(x=0.4、0.45、0.5、0.55、0.6）铌酸银xAg(1-x)NbO3的制备1、银和铌元素按不同的配
28、比(1)按不同的配比称量不同的的AgNO3固体和Nb2O5固体，另外球磨子、料和醇按照2:1:1.5的比例加入球磨罐球磨8小时；(2)球磨过后倒入研钵，一边搅拌一边将剩余的乙醇挥发掉变成粉末，研钵充分后倒入坩埚；(3) 将坩埚放入炉子，在880的温度下焙烧5个小时3，自然降温后取出研钵即得到样品，流程图见图3.3：按比例称量硝酸银和五氧化二铌加入球磨罐球磨5h充分研钵得到样品880度焙烧5h 图3.1不同比例的铌酸银合成Fig3.1 Synthesis of silver niobate different proportions3.2.2 可见光下不同配比的铌酸银催化剂对亚甲基蓝染料的降解(
29、1)用电子天平称量x=0.4,0.45,0.5,0.55,0.6不同配比的铌酸银光催化剂0.1g；(2)分别用5个烧杯，编号1、2、3、4、5，依照顺序依次将催化剂倒入烧倒入烧杯；(3)用量筒向1、2、3、4、5号烧杯中分别加入80ml的3 mg/L的亚甲基蓝溶液；(4)将烧杯放在暗处遮光搅拌30min分钟，30min分钟后开灯；(5)暗磁搅拌开始30min、60min、90min、120min、150min时分别取5ml溶液，离心取上清液，测吸光度，并纪录。本实验光催化剂降解亚甲基蓝的流程图如图3.4：量取80ml亚甲基蓝称取光催化剂0.1g暗磁搅拌30min开灯每30min取5ml离心测吸
30、光度 图3.2 不同配比的催化剂降解亚甲基蓝 Fig 3.2 Different proportions of catalyst degradation of methylene blue 3.2.3 实验指标体系 表3.3试验测定指标Table3.3 The parameters of the experimental determination项目出处催化剂晶体结构XRD陶院老校区催化剂颗粒直径SEM陶院老校区3.3标准曲线的绘制3.3.1亚甲基蓝标准曲线表3.4 亚甲基蓝标准曲线Table3.4 standard curve of methylene blue亚甲基蓝标准曲线溶度C1 m
31、g/L2 mg/L3 mg/L4 mg/L5 mg/L6 mg/L吸光度A0.1790.3620.5450.7090.8921.003图3.3 亚甲基蓝的标准曲线Fig3.3 The standard curve of methylene blue3.3.2罗丹明的标准曲表3.5 罗丹明的标准曲线Table3.5 standard curve of Rhodamine 罗丹明标准曲线溶度C1 mg/L2 mg/L3 mg/L4 mg/L5 mg/L6 mg/L吸光度A0.1980.4060.6070.7860.9691.109图3.4 罗丹明的标准曲线Fig3.4 Standard curve
32、 of Rhodamine 3.3.3玫瑰红的标准曲线表3.6 玫瑰红的标准曲线Table3.6 standard curve of Rose Red玫瑰红标准曲线溶度C0.8 mg/L1.2 mg/L1.6 mg/L2 mg/L2.4 mg/L2.8 mg/L吸光度A0.2250.3730.5140.6240.7630.879图3.5玫瑰红的标准曲线Fig3.5 Standard curve of Rose Red13材料科学与工程学院毕业论文（设计） 结果讨论 4 结果讨论与分析4.1催化剂表征 4.1.1XRD表征和催化剂结构表征 在改变不同的铌和银的配比，在相同的温度880度下煅烧5小
33、时，得到的XRD图如图4.1所示图4.1催化剂XRD图Fig4.1 XRD patterns of catalysts对比铌酸银标准卡片，可以看出当铌过量的时候，主波峰都比较吻合，说明某一种物质过量并未对本体结构有根本性的改变，生成了铌酸银。只是在主波峰左侧出现了微弱的波峰，说明过量的铌化物存在。当银过量的时候，对比标准卡片，同样主波峰都比较吻合，说明硝酸银过量并未对本体结构有根本性的改变，生成了铌酸银，只是在主波峰又侧出现了微弱的材料科学与工程学院毕业论文（设计） 结论 波峰，说明过量的银的氧化物或单质存在。4.1.2催化剂的形貌特征1，电镜扫描（SEM） 本次试验选择880条件下煅烧的可见
34、光催化效果最好的和最差的两组样品，分别是一号和五号样品。见图4.2图4.2 SEM结果分析Fig 4.2 SEM Analysis result由分析结果可得：图4.2是两种最好和最差的粉体的SEM图，从图中可知实验制备的粉体粒径大致在1000nm左右，未达到纳米级别（粒径100nm），粉体分散的比较开，未出现严重的团聚现象，颗粒粗细相对不是很均匀。4.2亚甲基蓝空白试验 1，在不加催化剂的条件下，在同等条件下，做亚甲基蓝白实验。结果见表4.3。 表4.1 亚甲基蓝空白实验结果 Table 4-1 Methylene blue blank results时间h0.511.522.53吸光度A0
35、.5310.4450.4440.4230.4090.410降解率(%)2.578.616.420.322.9722.8 图4.3亚甲基蓝白实验结果 Fig 4.3 Methylene blue blank results 从表4.3和图4.3可以看出：同等条件下，在不添加任何催化剂的的情况下，150min分钟后，亚甲基蓝自身的降解率达到了百分之22.8降解率并不高，完全靠光照分解。4.3催化剂对染料的暗吸附作用结果见表4.4。 表4.2 暗吸附结果Table 4.2 Dark adsorption results时间h0.511.522.53吸光度A0.4290.4180.4100.4120.
36、4050.409降解率(%)27.02.54.43.95.594.66图4.4 暗吸附的结果 Fig 4.4 Dark adsorption results从表4.4可以看出：暗吸附30min分钟后，催化剂基本上达到一个动态平衡，一直到200min分钟后，降解率基本上不发变化，只有微弱的动态变化。4.4不同铌和银配比对亚甲基蓝降解的影响 1，不同配的银和铌在880摄氏度条件下，煅烧5小时，得到的铌酸银分五组分别对亚甲基蓝进行降解。结果见表4.5。 表4.3 不同配比在可见光条件下亚甲基蓝的降解率Table 4.3 Different ratio of degradation rate of m
37、ethylene blue under visible light conditions时间h0.511.522.51号吸光度0.4070.2990.2460.1480.133降解率(%)0.526.940.663.867.52号吸光度0.2990.2210.1990.1810.179降解率22.943.048.746.547.03号吸光度0.3370.3320.2920.1930.189降解率13.9-8.81.434.836.14号吸光度0.3440.3220.2980.2870.227降解率6.312.318.820.438.05号吸光度0.3600.3250.3190.300.29降解
38、率10.919.521.025.727.3图4.5 不同配比可见光条件下亚甲基蓝的降解率Fig 4.5 Different ratio of degradation rate of methylene blue under visible light conditions 由图表分析结果可以看出，不同配比下，同等条件下，对亚甲基蓝的降解效果趋势图可以看出，各种配比的降解效果随着时间的变化，最后150min后，x=0.4的讲解效果最好，达到了67.5%。即这一组使我们最终想要得到的。 4.5 催化剂投加量的影响量取80ml的亚甲基蓝溶液，向溶液加入不同量的的催化剂，测定不同的催化剂投加量（0,0
39、.05,0.1,0.15,0.2），不同的量对亚甲基蓝的讲解效果如下图结果见表4.6。 表4.4催化剂投加量结果Table 4.4 Influence of catalyst dosage 0g时间/h0.511.522.53吸光度0.5310.4450.4440.4230.4090.410降解率2.578.616.420.322.9722.80.05g0.511.522.53吸光度0.3880.2960.2000.130.1480.127降解率28.811.823.748.466.561.80.1g0.511.522.53吸光度0.4090.4070.2990.2460.1930.175降解
40、率24.90.526.940.652.857.20.15g0.511.522.53吸光度0.3570.1370.1120.0820.0600.042降解率34.561.668.676.983.088.20.2g0.511.522.53吸光度0.4280.1870.1170.0840.0870.083降解率21.556.372.780.479.780.6 图4.6 催化剂投加量的结果Fig 4.6 Influence of catalyst dosage分析结果:由图4-6可知,不加入催化剂时,亚甲基蓝基本上不降解。开始亚甲基蓝的降解率随着催化投加量的增加而升高,当投加量为0.15g时,光照150min,染料的脱色率达到88.2%,但是当催化剂投加量大于0.15g时,染料的脱色率反而有所降低。当投加量为0.2g时,染料的脱色率为80.6%。当催化及投加量达到一定剂量时,染料的降解率反而降低,这可能有是由于屏蔽效应的作用,当催化剂的投放量增加,溶液中的悬浮颗粒物增多,使得溶液的浊度增大,影响了光线的透射,导致液面下方的催化剂的光线利用率不高。此外,当催化剂投加剂