Bi 2 S 3 /BiOX(X=Cl、Br、I)復(fù)合材料的制備及其光催化性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-07 04:15
伴隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展,污染已經(jīng)嚴(yán)重地威脅到人類(lèi)生命安全。光催化技術(shù)作為一門(mén)新興的能源開(kāi)發(fā)和污染治理的技術(shù),受到科學(xué)家們的廣泛關(guān)注。大量難去除、難降解的物質(zhì),例如有機(jī)磷化合物、氯仿、多氯聯(lián)苯、多環(huán)芳烴等可以利用此方法去除。光催化反應(yīng)對(duì)反應(yīng)條件要求相對(duì)較低,在常溫下即可進(jìn)行反應(yīng),且對(duì)有機(jī)污染物去除效果好,目前已成為國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。本論文制備了BiOX(X=Cl、Br、I)和Bi2S3/BiOX(X=Cl、Br、I)復(fù)合光催化材料。利用X-射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、紫外-可見(jiàn)漫反射(UV-Vis)和拉曼(Raman)等手段對(duì)不同條件下制備的復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)、形貌及性能進(jìn)行了表征;研究了不同條件下制備的Bi2S3/BiOX(X=Cl、Br、I)復(fù)合材料對(duì)甲基橙的光催化性能,并對(duì)其光催化降解機(jī)理進(jìn)行了初步的探討。具體研究?jī)?nèi)容如下:以硝酸鉍、鹵化鉀為反應(yīng)原料,利用超聲輔助水解法制備出BiOX(X=Cl、Br、I)光催化材料,并采用陰離子交換法以硫代乙酰胺為硫源在BiOX(X=Cl、Br、I)表面上生長(zhǎng)出Bi2S3,通過(guò)拉曼光譜的證明在BiOX(X=Cl、Br、I)的表面...
【文章來(lái)源】:哈爾濱師范大學(xué)黑龍江省
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景
1.2 光催化
1.2.1 光催化簡(jiǎn)介
1.2.2 半導(dǎo)體光催化反應(yīng)的基本原理
1.2.3 影響半導(dǎo)體材料光催化性能的因素
1.2.4 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)
1.2.5 光催化劑的研究現(xiàn)狀
1.3 鉍系半導(dǎo)體材料
1.3.1 鉍系光催化劑簡(jiǎn)介
1.3.2 BiOX(X=Cl、Br、I)光催化劑結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
2S3的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)"> 1.3.3 Bi2S3的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.4 本課題研究?jī)?nèi)容及意義
1.4.1 本課題研究?jī)?nèi)容
1.4.2 本課題研究意義
第2章 實(shí)驗(yàn)材料及研究方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 儀器及測(cè)試設(shè)備
2.3 樣品的表征和測(cè)試方法
2.3.1 X-射線衍射(XRD)分析
2.3.2 掃描電鏡(SEM)分析
2.3.3 紫外-可見(jiàn)漫反射(UV-Vis)分析
2.3.4 拉曼(Raman)分析
2.4 光催化性能研究
2.4.1 光催化反應(yīng)裝置
2.4.2 染料分子結(jié)構(gòu)
2S3/BiOX(X=Cl、Br、I)復(fù)合材料的制備與表征">第3章 Bi2S3/BiOX(X=Cl、Br、I)復(fù)合材料的制備與表征
3.1 引言
3.2 BiOX(X=Cl、Br、I)光催化材料的制備及表征
3.2.1 超聲輔助水解法制備BiOX(X=Cl、Br、I)
3.2.2 BiOX(X=Cl、Br、I)的表征
2S3/BiOX(X=Cl、Br、I)復(fù)合材料的制備及表征"> 3.3 Bi2S3/BiOX(X=Cl、Br、I)復(fù)合材料的制備及表征
2S3/BiOX(X=Cl、Br、I)復(fù)合材料的制備"> 3.3.1 Bi2S3/BiOX(X=Cl、Br、I)復(fù)合材料的制備
2S3/BiOX(X=Cl、Br、I)復(fù)合材料的表征"> 3.3.2 Bi2S3/BiOX(X=Cl、Br、I)復(fù)合材料的表征
3.4 本章小結(jié)
2S3/BiOX(X=Cl、Br、I)復(fù)合材料的光催化性能研究">第4章 Bi2S3/BiOX(X=Cl、Br、I)復(fù)合材料的光催化性能研究
4.1 引言
4.2 光催化降解甲基橙
4.2.1 甲基橙最大吸收波長(zhǎng)的選取
4.2.2 甲基橙標(biāo)準(zhǔn)曲線
4.2.3 空白實(shí)驗(yàn)
4.2.4 光催化劑不同添加量對(duì)光催化效率的影響
4.2.5 光照時(shí)間對(duì)光催化效率的影響
4.2.6 不同水解時(shí)間下制備的BiOI對(duì)光催化效率的影響
4.2.7 不同去離子水量下制備的BiOI對(duì)光催化效率的影響
4.2.8 不同復(fù)合時(shí)間制備的復(fù)合材料對(duì)光催化效率的影響
4.2.9 不同投料比制備的復(fù)合材料對(duì)光催化效率的影響
4.3 光催化降解機(jī)理
4.3.1 甲基橙的降解機(jī)理
2S3/BiOX(X=Cl、Br、I)光催化降解的機(jī)理研究"> 4.3.2 Bi2S3/BiOX(X=Cl、Br、I)光催化降解的機(jī)理研究
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電解質(zhì)對(duì)TiO2納米管陣列膜光生陰極保護(hù)效應(yīng)的影響[J]. 張娟,朱燕峰,郭亞,徐璐,漆海清,周劍章,杜榮歸,林昌健. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2013(10)
[2]光催化制氫用納米結(jié)構(gòu)光催化劑的研究進(jìn)展[J]. 胡蕊,樊君,劉恩周,溫凱. 應(yīng)用化工. 2010(01)
[3]Photocatalytic properties of BiOX(X=Cl,Br,and I)[J]. AN Huizhong DU Yi WANG Tianmin WANG Cong HAO Weichang ZHANG Junying Center of Condensed Matter and Materials Physics,School of Science,Beihang University,Beijing 100083,China. Rare Metals. 2008(03)
[4]設(shè)計(jì)新型可見(jiàn)光響應(yīng)的半導(dǎo)體光催化劑[J]. 龍明策,蔡俊,蔡偉民,陳恒,柴歆燁. 化學(xué)進(jìn)展. 2006(09)
[5]半導(dǎo)體光催化研究進(jìn)展與展望[J]. 韓世同,習(xí)海玲,史瑞雪,付賢智,王緒緒. 化學(xué)物理學(xué)報(bào). 2003(05)
[6]Photocatalytic performance of TiO2 immobilized on polystyrene (PS) thin film for mineralization of pollutants[J]. GAO Yuan, YU Wei, CHEN Baohua, MA Yongxiang, and LI HulinDepartment of Chemistry, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China (Receeived 2002-02-26). Rare Metals. 2003(02)
博士論文
[1]鉍系層狀化合物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能化組裝及其光催化性質(zhì)研究[D]. 程合鋒.山東大學(xué) 2012
[2]ⅤA-ⅥA族化合物的微結(jié)構(gòu)控制與光催化性能研究[D]. 魯娟.南京理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]具有高能量晶面的二氧化鈦光催化劑的合成、表征及其光催化性能[D]. 賴(lài)壯釵.華南理工大學(xué) 2012
[2]電子捕獲劑協(xié)同載貴金屬TiO2光催化降解典型制藥污染物[D]. 田斐.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[3]硫化鉍納米材料的制備及其光學(xué)性能研究[D]. 代艷竹.天津大學(xué) 2010
[4]TiO2光催化降解甲基橙的試驗(yàn)及機(jī)理研究[D]. 張音波.廣東工業(yè)大學(xué) 2002
本文編號(hào):3068383
【文章來(lái)源】:哈爾濱師范大學(xué)黑龍江省
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景
1.2 光催化
1.2.1 光催化簡(jiǎn)介
1.2.2 半導(dǎo)體光催化反應(yīng)的基本原理
1.2.3 影響半導(dǎo)體材料光催化性能的因素
1.2.4 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)
1.2.5 光催化劑的研究現(xiàn)狀
1.3 鉍系半導(dǎo)體材料
1.3.1 鉍系光催化劑簡(jiǎn)介
1.3.2 BiOX(X=Cl、Br、I)光催化劑結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
2S3的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)"> 1.3.3 Bi2S3的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
1.4 本課題研究?jī)?nèi)容及意義
1.4.1 本課題研究?jī)?nèi)容
1.4.2 本課題研究意義
第2章 實(shí)驗(yàn)材料及研究方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.2 儀器及測(cè)試設(shè)備
2.3 樣品的表征和測(cè)試方法
2.3.1 X-射線衍射(XRD)分析
2.3.2 掃描電鏡(SEM)分析
2.3.3 紫外-可見(jiàn)漫反射(UV-Vis)分析
2.3.4 拉曼(Raman)分析
2.4 光催化性能研究
2.4.1 光催化反應(yīng)裝置
2.4.2 染料分子結(jié)構(gòu)
2S3/BiOX(X=Cl、Br、I)復(fù)合材料的制備與表征">第3章 Bi2S3/BiOX(X=Cl、Br、I)復(fù)合材料的制備與表征
3.1 引言
3.2 BiOX(X=Cl、Br、I)光催化材料的制備及表征
3.2.1 超聲輔助水解法制備BiOX(X=Cl、Br、I)
3.2.2 BiOX(X=Cl、Br、I)的表征
2S3/BiOX(X=Cl、Br、I)復(fù)合材料的制備及表征"> 3.3 Bi2S3/BiOX(X=Cl、Br、I)復(fù)合材料的制備及表征
2S3/BiOX(X=Cl、Br、I)復(fù)合材料的制備"> 3.3.1 Bi2S3/BiOX(X=Cl、Br、I)復(fù)合材料的制備
2S3/BiOX(X=Cl、Br、I)復(fù)合材料的表征"> 3.3.2 Bi2S3/BiOX(X=Cl、Br、I)復(fù)合材料的表征
3.4 本章小結(jié)
2S3/BiOX(X=Cl、Br、I)復(fù)合材料的光催化性能研究">第4章 Bi2S3/BiOX(X=Cl、Br、I)復(fù)合材料的光催化性能研究
4.1 引言
4.2 光催化降解甲基橙
4.2.1 甲基橙最大吸收波長(zhǎng)的選取
4.2.2 甲基橙標(biāo)準(zhǔn)曲線
4.2.3 空白實(shí)驗(yàn)
4.2.4 光催化劑不同添加量對(duì)光催化效率的影響
4.2.5 光照時(shí)間對(duì)光催化效率的影響
4.2.6 不同水解時(shí)間下制備的BiOI對(duì)光催化效率的影響
4.2.7 不同去離子水量下制備的BiOI對(duì)光催化效率的影響
4.2.8 不同復(fù)合時(shí)間制備的復(fù)合材料對(duì)光催化效率的影響
4.2.9 不同投料比制備的復(fù)合材料對(duì)光催化效率的影響
4.3 光催化降解機(jī)理
4.3.1 甲基橙的降解機(jī)理
2S3/BiOX(X=Cl、Br、I)光催化降解的機(jī)理研究"> 4.3.2 Bi2S3/BiOX(X=Cl、Br、I)光催化降解的機(jī)理研究
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]電解質(zhì)對(duì)TiO2納米管陣列膜光生陰極保護(hù)效應(yīng)的影響[J]. 張娟,朱燕峰,郭亞,徐璐,漆海清,周劍章,杜榮歸,林昌健. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2013(10)
[2]光催化制氫用納米結(jié)構(gòu)光催化劑的研究進(jìn)展[J]. 胡蕊,樊君,劉恩周,溫凱. 應(yīng)用化工. 2010(01)
[3]Photocatalytic properties of BiOX(X=Cl,Br,and I)[J]. AN Huizhong DU Yi WANG Tianmin WANG Cong HAO Weichang ZHANG Junying Center of Condensed Matter and Materials Physics,School of Science,Beihang University,Beijing 100083,China. Rare Metals. 2008(03)
[4]設(shè)計(jì)新型可見(jiàn)光響應(yīng)的半導(dǎo)體光催化劑[J]. 龍明策,蔡俊,蔡偉民,陳恒,柴歆燁. 化學(xué)進(jìn)展. 2006(09)
[5]半導(dǎo)體光催化研究進(jìn)展與展望[J]. 韓世同,習(xí)海玲,史瑞雪,付賢智,王緒緒. 化學(xué)物理學(xué)報(bào). 2003(05)
[6]Photocatalytic performance of TiO2 immobilized on polystyrene (PS) thin film for mineralization of pollutants[J]. GAO Yuan, YU Wei, CHEN Baohua, MA Yongxiang, and LI HulinDepartment of Chemistry, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China (Receeived 2002-02-26). Rare Metals. 2003(02)
博士論文
[1]鉍系層狀化合物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能化組裝及其光催化性質(zhì)研究[D]. 程合鋒.山東大學(xué) 2012
[2]ⅤA-ⅥA族化合物的微結(jié)構(gòu)控制與光催化性能研究[D]. 魯娟.南京理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]具有高能量晶面的二氧化鈦光催化劑的合成、表征及其光催化性能[D]. 賴(lài)壯釵.華南理工大學(xué) 2012
[2]電子捕獲劑協(xié)同載貴金屬TiO2光催化降解典型制藥污染物[D]. 田斐.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2011
[3]硫化鉍納米材料的制備及其光學(xué)性能研究[D]. 代艷竹.天津大學(xué) 2010
[4]TiO2光催化降解甲基橙的試驗(yàn)及機(jī)理研究[D]. 張音波.廣東工業(yè)大學(xué) 2002
本文編號(hào):3068383
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