半導(dǎo)體材料的光催化技術(shù)在環(huán)保領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。釩酸鉍是一種具有較好催化性能的窄帶系半導(dǎo)體材料,由于比表面積較小以及空穴-電子對易復(fù)合,致使其光催化性能還有很大的提升空間。石墨烯是具有強導(dǎo)電性、零帶隙、大比表面積的二維納米材料。將釩酸鉍與石墨烯進行復(fù)合制備復(fù)合材料,可望提高釩酸鉍的光催化性能,并產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。本文通過水熱還原法和微波法分別制備出了蝴蝶型薄片狀的釩酸鉍/石墨烯納米復(fù)合材料和薄片堆疊狀的釩酸鉍/石墨烯納米復(fù)合材料,通過多種表征手段對復(fù)合材料和純物質(zhì)的晶型、外貌、組成以及禁帶寬度等進行了表征分析,并對材料的光還原應(yīng)用性能進行了研究。主要的研究內(nèi)容和結(jié)論如下：1.水熱法制備BiVO4/GN納米復(fù)合材料及其應(yīng)用研究。通過不同配比的氧化石墨和釩酸鉍復(fù)合,研究了復(fù)合材料的光催化活性和光催化性能,并且對優(yōu)化條件下制得的復(fù)合材料進行了表征分析。結(jié)果表明：在不同配比氧化石墨和釩酸鉍制備出的復(fù)合材料中,GB40 （40 mg GO:1mmol BiVO4）的比例較優(yōu)。復(fù)合材料中的釩酸鉍為蝴蝶型薄片狀,長徑比在2.5-3.0之間,最長邊大約70-150 nm。100 mg復(fù)合材料光催化還原... 

【文章來源】：北京化工大學(xué)北京市211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－７所示，分別為水熱還原前的氧化石墨（ＧＯ）和還原之后的石墨締（ＧＮ）

２．５．４紅外光譜表征??紅外吸收光譜是由分子振動能級的躍遷產(chǎn)生的，根據(jù)吸收峰的位置、吸收峰的數(shù)??目及其竭度，可１＾判斷出物質(zhì)的化學(xué)基團和含量，進行定性和定量分析。圖２－１１為幾??種主要物質(zhì)的紅外光譜圖。??由圖可知，ＧＯ的紅外光譜圖（圖２－１１?（ｄ））中含有大量的含氧官能團，而ＧＮ??的紅外光譜圖（圖２－１１?（ｂ））中含氧官能團明顯減少，說明水熱反應(yīng)后的ＧＯ己基本??被還原。圖２－Ｈ?（Ｃ）中可觀察到低頻區(qū)是ＢｉＶ〇４的特征峰ｖｌ（Ｖ〇４）和ｖ３（Ｖ〇４）。??再對比圖２－１１的ａ、ｂ和Ｃ可知，復(fù)合材料中氧化石墨基本被還原，且在固２－ｌｌ（ａ）中??出現(xiàn)筑酸銳的特征峰值與圖２－ｌｌ（ｃ）對應(yīng)，進一步證明復(fù)合材料是由ＢｉＶＯｔ和ＧＮ復(fù)合??２３??

電導(dǎo)液為含有?１０?ｍＭ?的?Ｋ３［Ｆｅ（ＣＮ）６］／Ｋ４［Ｆｅ（ＣＮ）６］?（１：１）的?０．５Ｍ?ＫＣ１?溶液。ＥＩＳ??測量的頻率范圍在１０ｍＨｚ￣１０ＫＨｚ。??圖２－１４中比較了?ＢｉＶＣＵ／ＧＮ和ＢｉＶ〇４電極的Ｎｙｑ山Ｓｔ曲線。顯然，ＢｉＶＣＵ／ＧＮ電??極比ＢｉＶ〇４電極顯示出低得多的電阻（８：６８?Ｑ）。這是由于ＧＮ是零帶隙半導(dǎo)體，具??有獨特的二維共扼結(jié)構(gòu)，且具有獨特的傳輸特性。因此，在ＢｉＶＣＶＧＮ復(fù)合材料中，??石墨蹄作為ＢｉＶ〇４產(chǎn)生的導(dǎo)帶電子的受體，可有效地抑制電荷復(fù)合，留下更多的電荷??載體，形成反應(yīng)性物質(zhì)和促進物質(zhì)的還原，從而提高了光還原速率。??２６??

【參考文獻】：
期刊論文
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