BiOCl納米片的制備、修飾及催化性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-11 17:18
氯氧化鉍(BiOCl)是一種典型的鉍系材料,因具有優(yōu)異的光催化性能而引起人們廣泛關(guān)注。為了研究BiOCl納米片尺寸對(duì)各種物理化學(xué)性質(zhì)的影響包括比表面積、光吸收和光生載流子的分離效率,本論文制備了一系列不同尺寸的BiOCl納米片,研究光響應(yīng)性和催化性能。然后在BiOCl超薄納米片上負(fù)載Pd和Au納米粒子,進(jìn)一步提高載流子的生成、分離和遷移,開(kāi)發(fā)高效BiOCl基光催化劑。具體研究?jī)?nèi)容如下:1、通過(guò)改變反應(yīng)條件利用水熱法合成了不同尺寸的BiOCl納米片。研究了尺寸對(duì)各種物理化學(xué)性質(zhì)的影響,包括比表面積、光吸收和光生載流子的分離效率。由于超薄BiOCl樣品具有顯著的可見(jiàn)光吸收,并且光生載流子的壽命更長(zhǎng),其在可見(jiàn)光下顯示出更高的光催化活性和光電流密度。此外,我們發(fā)現(xiàn)BiOCl納米片還可以作為一種非貴金屬催化劑用于催化硼氫化鈉還原硝基苯酚,這種高催化活性歸因于原位還原表面Bi(III)產(chǎn)生的金屬Bi0團(tuán)簇;并且BiOCl納米片的平均厚度從106.42 nm降到3.47 nm時(shí),其催化活性大大增加,這是因?yàn)樵龃蟮谋缺砻娣e為催化反應(yīng)提供了更多的活性位點(diǎn)。因此,用非貴金屬替代傳統(tǒng)的...
【文章來(lái)源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
幾種半導(dǎo)體能帶示意圖
圖 1-2 (a)不同催化劑在可見(jiàn)光照射下降解羅丹明 B 的濃度變化曲線;(b)與圖 a 對(duì)應(yīng)的降解動(dòng)力學(xué);(c)不同厚度 BiOCl 納米片降解羅丹明 B 的速率常數(shù);(c)20 nm 厚度的 BiOCl 納米片降解羅丹明 B 的穩(wěn)定性測(cè)試。Fig. 1-2 (a)Photocatalytic Degradation of Rhodamine B Solution Concentration with DifferentCatalysts under Visible Light Irradiation; (b)Degradation kinetics corresponding to Fig. 1-a;(c) Photocatalytic Degradation Rate Constant of Rhodamine B in Different Thickness BiOClNanosheets; (d) Photocatalytic Degradation of Rhodamine B in 20 nm Thick BiOClNanosheets.1.4.2 表面負(fù)載雖然超薄二維材料可以獲得較好的催化性能,然而未能最大化改善其催化過(guò)程的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。表面負(fù)載不僅可以提供更多的活性中心用于改善催化過(guò)程的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,還可以有效的促進(jìn)超薄片載體的電子分離和轉(zhuǎn)移,從而顯著改善其催
圖 2-1 BiOCl 納米片的 XRD 譜圖Fig. 2-1 XRD patterns of the three BiOCl samples表 2-1 不同氯氧鉍納米片的制備條件和厚度Table 2-1 Preparation conditions and the thickness of different BiOCl nanosheets.ProductPrecursor (mmol) Solvent Surfactant Thicknessa(nm)Width(nm)Ultrathin BiOCl Bi(NO3)3+ NaCl EG/H2O PVP 3.47 70BiOCl(EG) Bi(NO3)3+ NaCl EG / 28.99 350BiOCl(H2O) Bi(NO3)3+ NaCl H2O / 106.42 3350
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]BiOCl/TiO2復(fù)合材料的可見(jiàn)光活性及機(jī)理研究[J]. 王磊,王志軍,王玉廷,游俊琴,任川齊,高曉強(qiáng). 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[2]Synthesis of BiOCl photocatalyst by a low-cost,simple hydrolytic technique and its excellent photocatalytic activity[J]. Yan Wang 1,2),Zhu-qing Shi 1),Cai-mei Fan 1),Xiao-gang Hao 1),Guang-yue Ding 1),and Yun-fang Wang 1) 1) College of Chemistry and Chemical Engineering,Taiyuan University of Technology,Taiyuan 030024,China 2) College of Chemistry and Bioengineering,Taiyuan University of Science and Technology,Taiyuan 030021,China. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2012(05)
[3]低溫等離子體-光催化凈化空氣污染物技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 張曉明,黃碧純,葉代啟. 化工進(jìn)展. 2005(09)
本文編號(hào):3278518
【文章來(lái)源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
幾種半導(dǎo)體能帶示意圖
圖 1-2 (a)不同催化劑在可見(jiàn)光照射下降解羅丹明 B 的濃度變化曲線;(b)與圖 a 對(duì)應(yīng)的降解動(dòng)力學(xué);(c)不同厚度 BiOCl 納米片降解羅丹明 B 的速率常數(shù);(c)20 nm 厚度的 BiOCl 納米片降解羅丹明 B 的穩(wěn)定性測(cè)試。Fig. 1-2 (a)Photocatalytic Degradation of Rhodamine B Solution Concentration with DifferentCatalysts under Visible Light Irradiation; (b)Degradation kinetics corresponding to Fig. 1-a;(c) Photocatalytic Degradation Rate Constant of Rhodamine B in Different Thickness BiOClNanosheets; (d) Photocatalytic Degradation of Rhodamine B in 20 nm Thick BiOClNanosheets.1.4.2 表面負(fù)載雖然超薄二維材料可以獲得較好的催化性能,然而未能最大化改善其催化過(guò)程的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。表面負(fù)載不僅可以提供更多的活性中心用于改善催化過(guò)程的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,還可以有效的促進(jìn)超薄片載體的電子分離和轉(zhuǎn)移,從而顯著改善其催
圖 2-1 BiOCl 納米片的 XRD 譜圖Fig. 2-1 XRD patterns of the three BiOCl samples表 2-1 不同氯氧鉍納米片的制備條件和厚度Table 2-1 Preparation conditions and the thickness of different BiOCl nanosheets.ProductPrecursor (mmol) Solvent Surfactant Thicknessa(nm)Width(nm)Ultrathin BiOCl Bi(NO3)3+ NaCl EG/H2O PVP 3.47 70BiOCl(EG) Bi(NO3)3+ NaCl EG / 28.99 350BiOCl(H2O) Bi(NO3)3+ NaCl H2O / 106.42 3350
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]BiOCl/TiO2復(fù)合材料的可見(jiàn)光活性及機(jī)理研究[J]. 王磊,王志軍,王玉廷,游俊琴,任川齊,高曉強(qiáng). 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[2]Synthesis of BiOCl photocatalyst by a low-cost,simple hydrolytic technique and its excellent photocatalytic activity[J]. Yan Wang 1,2),Zhu-qing Shi 1),Cai-mei Fan 1),Xiao-gang Hao 1),Guang-yue Ding 1),and Yun-fang Wang 1) 1) College of Chemistry and Chemical Engineering,Taiyuan University of Technology,Taiyuan 030024,China 2) College of Chemistry and Bioengineering,Taiyuan University of Science and Technology,Taiyuan 030021,China. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2012(05)
[3]低溫等離子體-光催化凈化空氣污染物技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 張曉明,黃碧純,葉代啟. 化工進(jìn)展. 2005(09)
本文編號(hào):3278518
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