發(fā)布時間：2021-02-14 07:25

　　光催化材料TiO₂因廉價、無毒、穩(wěn)定等優(yōu)點成為目前應用最為廣泛的光催化劑,但光催化技術(shù)在環(huán)境治理和能源供給方面有著潛在的應用價值,因此制備出穩(wěn)定、高效的光催化材料有著重要意義。傳統(tǒng)的是TiO₂只能吸收紫外光,光能利用率低,限制了其應用。針對此問題,本文以具有可見光響應的新型半導體材料MoS₂為研究對象,采用低成本的水熱法制備了MoS₂粉體,研究了MoS₂的光催化性能,為進一步提高MoS₂的光催化性能,對MoS₂進行復合改性制備ZnO/MoS₂復合材料,并測試了復合材料的光催化性能。以鉬酸鈉（Na₂MoO₄·2H₂O）為鉬源,硫脲（CS（NH₂）₂）為硫源,采用溫和的水熱法制備了具有高比表面積的花球狀納米MoS₂;通過XRD、SEM、BET等測試手段,表征納米MoS₂

【文章來源】：陜西理工大學陜西省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

光催化反應原理示意圖

第1章緒論-5-1.2.3光催化技術(shù)的應用領域光催化技術(shù)已經(jīng)在眾多領域得到了實際的應用（如圖1-2所示），包括催化降解有機污染物、生物殺菌、光解水制氫、還原CO2等。圖1-2光催化的應用領域Fig.1-2Applicationsofphotocatalysis（1）光催化在降解污染物方面的應用研究隨著全球工業(yè)化的發(fā)展和人口的快速增長，水體污染和大氣污染越發(fā)嚴重，污染物種類出現(xiàn)多樣化的趨勢，包括毒重金屬、自然毒素、藥物、污染物等。這些污染物對人體有著致癌的潛在風險，且很難自發(fā)降解，而光催化技術(shù)可以在光照下充分降解礦化這些污染物。目前有2000多種難降解的有機物能夠被光催化降解。大量研究表明，光催化技術(shù)能夠有效降解水中及空氣中的污染物[19-21]。Antonopoulou等[22]研究了PC/TiO2復合催化劑在模擬太陽光照射下對Cr（VI）的光催化還原，實驗結(jié)果表明在催化劑濃度為55mg·L-1，Cr（VI）濃度為20mg·L-1，pH為4，甲醇濃度為5%（V/V），光催化處理60分鐘后，Cr（VI）去除率達到72.1%。Abidi等[23]采用磁控濺射法制備了CuxO/TiO2薄膜，用低強度可見光照射該催化劑，可顯著降解多種揮發(fā)性有機化合物分子，同時具有一定的細菌失活能力，其中對高濃度氯仿和丁醛降解率分別為90%和85%。（2）光催化在生物殺菌方面的應用研究細菌和真菌對人類造成了巨大的危害，還會引起食品、材料等的變質(zhì)，帶來巨大的經(jīng)濟損失，已成為當今世界廣泛關(guān)注的衛(wèi)生問題。1996年日本、韓國、英國等國家陸續(xù)發(fā)生了大腸桿菌中毒事件，引起了世界范圍的廣泛關(guān)注，給人類的健康敲響了警鐘。隨著時代的快速發(fā)展，菌種越來越多，伴隨環(huán)境發(fā)生變異。傳統(tǒng)的殺菌技術(shù)，如

第1章緒論-9-催化性能是由于BiVO4與BiPO4之間形成了有效的異質(zhì)結(jié)，同時氧化石墨烯具有良好的導電性。圖1-5半導體異質(zhì)結(jié)類型示意圖[40]Fig.1-5Schematicdiagramofsemiconductorheterojunctiontype[40]（3）染料光敏化改性染料光敏化是指利用半導體的激發(fā)波長范圍內(nèi)的粒子對光活性物質(zhì)的強吸附作用，通過添加對可見光有響應的光活性敏化劑，使其吸附于半導體表面，敏化劑在可見光激發(fā)下處于激發(fā)態(tài)并將產(chǎn)生的電子注入到半導體的導帶上，使得半導體光響應區(qū)擴大，提高了對太陽能的利用率。目前，文獻報道的幾種常見的染料敏化劑有無機敏化劑、有機染料、金屬有機配合物和復合敏化劑，如多吡啶釕染料、金屬酞菁、曙紅、熒光素、藻紅、葉綠素等[43]。郭冬菁等[44]通過浸漬法將磺化酞菁鋁負載到磁性材料NH2/nFe3O4上，在可見光的照射下，該材料對降解弱堿性水溶液中環(huán)境內(nèi)分泌干擾物雙酚A（BPA）具有較高的光敏化活性。Veikko等[45]合成了一種雙核釕（II）染料敏化劑（Ru2(bpy)4BL(ClO4)2），在可見光（λ≥400nm）的照射下，利用合成的敏化劑在TiO2（P25）上光催化分解水制氫，染料敏化的TiO2具有良好的穩(wěn)定性和重復性。Min等[46]報道了一種新型染料敏化光催化體系，該體系以還原氧化石墨烯（RGO）為催化劑骨架，在可見光（λ≥420nm）的照射下，用Pt致敏還原氧化石墨烯的光催化劑表現(xiàn)出高效的析氫活性，其量子產(chǎn)率最高達到9.3%。（4）形貌調(diào)控光催化反應是在催化劑表面進行的，光誘導產(chǎn)生的電子-空穴對經(jīng)分離后遷移至催化劑的表面，與吸附在催化劑表面的污染物分子發(fā)生反應，因此，催化劑的形貌和比表面積也是影響催化效率的因素之一。比表面積越大，越有利于光子的吸收和污染物分子的吸收，從而增加了?

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3033340