二硫化鉬復(fù)合物的合成及光催化性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-26 20:44
為了保護(hù)自然環(huán)境和維持人類的可持續(xù)健康發(fā)展,從廢水中去除具有高毒性和難降解特性的污染物顯得尤為重要。由于MoS2納米材料的帶隙窄、可響應(yīng)光范圍廣、吸附性好、邊緣暴露位點(diǎn)豐富、比表面積大、能帶可調(diào)控等優(yōu)點(diǎn),由于其層數(shù)不同導(dǎo)致帶隙從1.191.9eV不等,對光的吸收波長可達(dá)1030nm,因此在光催化降解污染物和光解水制氫等方面有著廣泛應(yīng)用。本文以提升光催化降解能力為目標(biāo),采用溶劑熱法制備MoS2納米復(fù)合催化劑,并通過XRD、XPS、SEM、DRS、BET、PL、FT-IR等表征手段測試分析,分別考察了MoS2@MOF的光催化降解和吸附有機(jī)染料的性能,以及BiOCl/MoS2復(fù)合催化劑的光催化性能,并進(jìn)一步探究其光催化機(jī)理。本文關(guān)于MoS2納米復(fù)合材料的研究及主要成果如下:(1)采用三氧化鉬與咪唑經(jīng)回流反應(yīng)后得到前驅(qū)體Mo-MOFs和硫脲進(jìn)行溶劑熱反應(yīng)制備出MoS2@MOF多孔層狀結(jié)構(gòu),當(dāng)Mo/S比例為1:2時(shí)結(jié)晶性和光催化性能均最好;(2...
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 MoS_2納米材料的應(yīng)用
1.2.1 催化劑
1.2.2 電容器
1.2.3 潤滑劑
1.2.4 場效應(yīng)晶體管
1.2.5 傳感器
1.3 半導(dǎo)體光催化氧化技術(shù)研究概況
1.3.1 單相半導(dǎo)體光催化體系
1.3.2 異質(zhì)結(jié)光催化體系
1.4 MoS_2的概述
1.4.1 MoS_2的結(jié)構(gòu)特征和性質(zhì)
1.4.2 MoS_2的制備方法
1.5 本論文的研究目的及意義
1.6 本論文的研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及研究方法
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 材料的表征技術(shù)
2.2.1 X射線衍射技術(shù)
2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)及能譜表征
2.2.3 紫外-可見分光光度法(UV-vis)
2.2.4 傅里葉變換紅外光譜法(FT-IR)
2.2.5 光致發(fā)光光譜法(PL)
2.2.6 X射線光電子能譜分析(XPS)
2.3 材料的性能測試
2.3.1 光催化性能測試
2.3.2 交流阻抗測試(ElectrochemicalImpedanceSpectrometry)
第三章 MoS_2@MOF的合成及其光催化性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)過程
3.2.1 MoS_2@MOF的制備方法
3.2.2 光催化實(shí)驗(yàn)過程
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3.1 MoS_2@MOF多孔層狀結(jié)構(gòu)的表征
3.3.2 MoS_2@MOF多孔層狀結(jié)構(gòu)的孔徑分布
3.3.3 電阻抗分析
3.3.4 光催化性能
3.4 本章小結(jié)
第四章 MoS_2@MOF多孔層狀結(jié)構(gòu)對亞甲基藍(lán)吸附性能研究
4.1 引言
4.2 MoS_2@MOF多孔層狀結(jié)構(gòu)吸附亞甲基藍(lán)實(shí)驗(yàn)過程
4.2.1 吸附等溫線實(shí)驗(yàn)
4.2.2 吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)
4.2.3 溫度、PH值對吸附性能的影響
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.3.1 吸附等溫線研究
4.3.2 吸附動(dòng)力學(xué)研究
4.3.3 溫度、PH值對吸附性能的影響
4.3.4 機(jī)理分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 BiOCl/MoS_2復(fù)合催化劑的制備及其光催化性能研究
5.1 前言
5.2 實(shí)驗(yàn)過程
5.2.1 BiOCl/MoS_2復(fù)合催化劑的制備
5.2.2 光催化實(shí)驗(yàn)過程
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.3.1 BiOCl/MoS_2復(fù)合催化劑表征
5.3.2 光催化性能研究
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]二硫化鉬納米片的制備及在電化學(xué)生物傳感器中的研究進(jìn)展[J]. 張虹,岳紅彥,黃碩,高鑫,常靖,林軒宇,姚龍輝. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(13)
[2]單層MoS2的電子結(jié)構(gòu)及光學(xué)性質(zhì)[J]. 雷天民,吳勝寶,張玉明,劉佳佳,郭輝,張志勇. 稀有金屬材料與工程. 2013(12)
[3]表面活性劑對水熱法合成MoS2加氫脫硫催化劑的影響[J]. 欽柏豪,楊運(yùn)泉,劉文英,王威燕,楊余,何兵. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(11)
[4]BiOCl/ZnO異質(zhì)結(jié)型復(fù)合光催化劑的水熱合成及其光催化性能[J]. 楊凱,余長林,張麗娜,余濟(jì)美. 人工晶體學(xué)報(bào). 2012(01)
[5]我國大中城市水污染狀況及防治對策探討[J]. 李世督. 企業(yè)導(dǎo)報(bào). 2011(14)
[6]無定形TiO2可見光敏化降解染料污染物[J]. 王齊,趙進(jìn)才,叢燕青,張軼. 催化學(xué)報(bào). 2011(06)
[7]半導(dǎo)體光催化的特點(diǎn)及提高催化效率的途徑[J]. 劉祥英,鄔臘梅,柏連陽. 遼寧大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(01)
[8]我國水污染狀況及其對人類健康的影響與主要對策[J]. 劉昌明,曹英杰. 科學(xué)對社會的影響. 2009(02)
[9]聚乙二醇為分散劑的沉淀法制備IF-MoS2[J]. 鄒同征,涂江平,夏正志,何丹農(nóng),尹桂林. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2005(08)
[10]納米二硫化鉬的制備與表征[J]. 周麗春,吳偉端,趙煌. 電子顯微學(xué)報(bào). 2004(06)
博士論文
[1]超短溝道二硫化鉬場效應(yīng)晶體管的制備及其電學(xué)性質(zhì)研究[D]. 謝立.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院物理研究所) 2017
[2]幾種光催化材料本征缺陷和摻雜性質(zhì)的理論研究[D]. 荊濤.山東大學(xué) 2016
[3]納米二硫化鉬的形態(tài)可控合成及其催化與潤滑性能研究[D]. 胡坤宏.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]單層二硫化鉬背柵場效應(yīng)晶體管的電學(xué)及光電特性研究[D]. 方佳佳.江蘇大學(xué) 2017
[2]單層二硫化鉬場效應(yīng)晶體管性能影響因素的研究[D]. 宋賢江.太原理工大學(xué) 2017
[3]二維層狀材料MoS2在場效應(yīng)晶體管及存儲器中的應(yīng)用研究[D]. 張苗苗.東北師范大學(xué) 2016
[4]基于MoS2摻雜的光催化劑制備及性能研究[D]. 黃俊健.北京化工大學(xué) 2015
[5]二硫化鉬及其碳復(fù)合材料的制備與電化學(xué)性能研究[D]. 蔡亞菱.東南大學(xué) 2015
[6]二硫化鉬納米材料的水熱制備及其光催化特性[D]. 林越來.電子科技大學(xué) 2015
[7]MoS2場效應(yīng)晶體管溝道電子輸運(yùn)性質(zhì)研究[D]. 邱浩.南京大學(xué) 2013
[8]MoS2固體潤滑劑粉體材料的制備研究[D]. 陳寅.北京化工大學(xué) 2011
[9]固體潤滑材料納米二硫化鉬的制備及表征[D]. 徐婷婷.華中科技大學(xué) 2007
本文編號:3207036
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 MoS_2納米材料的應(yīng)用
1.2.1 催化劑
1.2.2 電容器
1.2.3 潤滑劑
1.2.4 場效應(yīng)晶體管
1.2.5 傳感器
1.3 半導(dǎo)體光催化氧化技術(shù)研究概況
1.3.1 單相半導(dǎo)體光催化體系
1.3.2 異質(zhì)結(jié)光催化體系
1.4 MoS_2的概述
1.4.1 MoS_2的結(jié)構(gòu)特征和性質(zhì)
1.4.2 MoS_2的制備方法
1.5 本論文的研究目的及意義
1.6 本論文的研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)備及研究方法
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 材料的表征技術(shù)
2.2.1 X射線衍射技術(shù)
2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)及能譜表征
2.2.3 紫外-可見分光光度法(UV-vis)
2.2.4 傅里葉變換紅外光譜法(FT-IR)
2.2.5 光致發(fā)光光譜法(PL)
2.2.6 X射線光電子能譜分析(XPS)
2.3 材料的性能測試
2.3.1 光催化性能測試
2.3.2 交流阻抗測試(ElectrochemicalImpedanceSpectrometry)
第三章 MoS_2@MOF的合成及其光催化性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)過程
3.2.1 MoS_2@MOF的制備方法
3.2.2 光催化實(shí)驗(yàn)過程
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
3.3.1 MoS_2@MOF多孔層狀結(jié)構(gòu)的表征
3.3.2 MoS_2@MOF多孔層狀結(jié)構(gòu)的孔徑分布
3.3.3 電阻抗分析
3.3.4 光催化性能
3.4 本章小結(jié)
第四章 MoS_2@MOF多孔層狀結(jié)構(gòu)對亞甲基藍(lán)吸附性能研究
4.1 引言
4.2 MoS_2@MOF多孔層狀結(jié)構(gòu)吸附亞甲基藍(lán)實(shí)驗(yàn)過程
4.2.1 吸附等溫線實(shí)驗(yàn)
4.2.2 吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)
4.2.3 溫度、PH值對吸附性能的影響
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
4.3.1 吸附等溫線研究
4.3.2 吸附動(dòng)力學(xué)研究
4.3.3 溫度、PH值對吸附性能的影響
4.3.4 機(jī)理分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 BiOCl/MoS_2復(fù)合催化劑的制備及其光催化性能研究
5.1 前言
5.2 實(shí)驗(yàn)過程
5.2.1 BiOCl/MoS_2復(fù)合催化劑的制備
5.2.2 光催化實(shí)驗(yàn)過程
5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
5.3.1 BiOCl/MoS_2復(fù)合催化劑表征
5.3.2 光催化性能研究
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]二硫化鉬納米片的制備及在電化學(xué)生物傳感器中的研究進(jìn)展[J]. 張虹,岳紅彥,黃碩,高鑫,常靖,林軒宇,姚龍輝. 材料導(dǎo)報(bào). 2015(13)
[2]單層MoS2的電子結(jié)構(gòu)及光學(xué)性質(zhì)[J]. 雷天民,吳勝寶,張玉明,劉佳佳,郭輝,張志勇. 稀有金屬材料與工程. 2013(12)
[3]表面活性劑對水熱法合成MoS2加氫脫硫催化劑的影響[J]. 欽柏豪,楊運(yùn)泉,劉文英,王威燕,楊余,何兵. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2012(11)
[4]BiOCl/ZnO異質(zhì)結(jié)型復(fù)合光催化劑的水熱合成及其光催化性能[J]. 楊凱,余長林,張麗娜,余濟(jì)美. 人工晶體學(xué)報(bào). 2012(01)
[5]我國大中城市水污染狀況及防治對策探討[J]. 李世督. 企業(yè)導(dǎo)報(bào). 2011(14)
[6]無定形TiO2可見光敏化降解染料污染物[J]. 王齊,趙進(jìn)才,叢燕青,張軼. 催化學(xué)報(bào). 2011(06)
[7]半導(dǎo)體光催化的特點(diǎn)及提高催化效率的途徑[J]. 劉祥英,鄔臘梅,柏連陽. 遼寧大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2010(01)
[8]我國水污染狀況及其對人類健康的影響與主要對策[J]. 劉昌明,曹英杰. 科學(xué)對社會的影響. 2009(02)
[9]聚乙二醇為分散劑的沉淀法制備IF-MoS2[J]. 鄒同征,涂江平,夏正志,何丹農(nóng),尹桂林. 無機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2005(08)
[10]納米二硫化鉬的制備與表征[J]. 周麗春,吳偉端,趙煌. 電子顯微學(xué)報(bào). 2004(06)
博士論文
[1]超短溝道二硫化鉬場效應(yīng)晶體管的制備及其電學(xué)性質(zhì)研究[D]. 謝立.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院物理研究所) 2017
[2]幾種光催化材料本征缺陷和摻雜性質(zhì)的理論研究[D]. 荊濤.山東大學(xué) 2016
[3]納米二硫化鉬的形態(tài)可控合成及其催化與潤滑性能研究[D]. 胡坤宏.合肥工業(yè)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]單層二硫化鉬背柵場效應(yīng)晶體管的電學(xué)及光電特性研究[D]. 方佳佳.江蘇大學(xué) 2017
[2]單層二硫化鉬場效應(yīng)晶體管性能影響因素的研究[D]. 宋賢江.太原理工大學(xué) 2017
[3]二維層狀材料MoS2在場效應(yīng)晶體管及存儲器中的應(yīng)用研究[D]. 張苗苗.東北師范大學(xué) 2016
[4]基于MoS2摻雜的光催化劑制備及性能研究[D]. 黃俊健.北京化工大學(xué) 2015
[5]二硫化鉬及其碳復(fù)合材料的制備與電化學(xué)性能研究[D]. 蔡亞菱.東南大學(xué) 2015
[6]二硫化鉬納米材料的水熱制備及其光催化特性[D]. 林越來.電子科技大學(xué) 2015
[7]MoS2場效應(yīng)晶體管溝道電子輸運(yùn)性質(zhì)研究[D]. 邱浩.南京大學(xué) 2013
[8]MoS2固體潤滑劑粉體材料的制備研究[D]. 陳寅.北京化工大學(xué) 2011
[9]固體潤滑材料納米二硫化鉬的制備及表征[D]. 徐婷婷.華中科技大學(xué) 2007
本文編號:3207036
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