能源短缺和環(huán)境污染是當(dāng)前人類面臨的重大挑戰(zhàn)。光催化技術(shù)是近年來興起的一門治理污染物的熱門技術(shù),可以將低密度的太陽能轉(zhuǎn)化為高密度的化學(xué)能和電能,直接利用太陽光降解礦化水與空氣中的各類污染物,對有機(jī)污染物也有很好的去除率。本文合成的光催化劑是利用膠體與界面化學(xué)的原理制成水介質(zhì)中表面活性劑分子有序組合體與小分子有機(jī)物共筑的復(fù)合軟模板,用于BiOI微納結(jié)構(gòu)的可控合成和Fe₃O₄@Bi₂O₃、 Fe₃O₄/BiOI磁性復(fù)合光催化劑的合成。利用PEG4000-DL-天冬氨酸復(fù)合軟模板成功實(shí)現(xiàn)了花狀、圈狀的BiOI等形貌、尺寸和結(jié)構(gòu)均一化合成和Bi₂O₃、 BiOI在Fe304微球表面的包覆和復(fù)合。放大合成后,對其進(jìn)行理化性質(zhì)和光催化降解污染物方面的研究。合成過程中,探索了添加劑濃度、比例等實(shí)驗(yàn)參數(shù)對欲制備的微納材料的結(jié)構(gòu)、形貌等的影響。繼而探討鉍基半導(dǎo)體對有機(jī)污染物降解的有效性和可行性、Fe304微球與鉍基半導(dǎo)體形成復(fù)合物之...

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【學(xué)位級別】：碩士

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摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 納米材料概況
        1.1.1 納米材料分類
        1.1.2 納米材料的特性及應(yīng)用
    1.2 磁性納米材料
        1.2.1 磁性納米材料的制備
        1.2.2 磁性納米材料的應(yīng)用
    1.3 半導(dǎo)體納米材料
        1.3.1 半導(dǎo)體納米材料的制備
            1.3.1.1 水熱和溶劑熱法
            1.3.1.2 模板法
        1.3.2 半導(dǎo)體納米材料的應(yīng)用
            1.3.2.1 半導(dǎo)體納米材料在光催化中的應(yīng)用
            1.3.2.2 半導(dǎo)體納米材料在電化學(xué)中的應(yīng)用
    1.4 磁性納米復(fù)合材料
        1.4.1 磁性半導(dǎo)體復(fù)合納米材料的制備
        1.4.2 磁性半導(dǎo)體復(fù)合納米材料的應(yīng)用
    1.5 本論文的研究意義和主要內(nèi)容
    1.6 參考文獻(xiàn)
第二章 核殼型Fe₃O₄@Bi₂O₃磁性微納材料的合成及其光催化性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        2.2.2 Fe₃O₄納米微球的水熱法合成
        2.2.3 Fe₃O₄@Bi₂O₃復(fù)合納米微球的軟模板法制備和表征
        2.2.4 Fe₃O₄@Bi₂O₃復(fù)合納米微球?qū)谆系奈阶饔?br>        2.2.5 Fe₃O₄@Bi₂O₃復(fù)合納米微球?qū)谆系墓獯呋到庾饔?br>    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 Fe₃O₄@Bi₂O₃復(fù)合納米微球的形貌及尺寸表征
        2.3.2 Fe₃O₄@Bi₂O₃復(fù)合納米微球的晶體結(jié)構(gòu)表征
        2.3.3 Fe₃O₄@Bi₂O₃的XPS譜圖分析
        2.3.4 合成條件對Fe₃O₄@Bi₂O₃復(fù)合納米微球前驅(qū)體的影響
            2.3.4.1 PEG4000濃度對Fe₃O₄@Bi(OH)₃復(fù)合納米微球形貌的影響
            2.3.4.2 DL-天冬氨酸濃度對Fe₃O₄@Bi(OH)₃復(fù)合納米微球形貌影響
            2.3.4.3 Bi(NO₃)₃濃度對Fe₃O₄@Bi(OH)₃復(fù)合納米微球形貌的影響
            2.3.4.4 回流時(shí)間對Fe₃O₄@Bi₂O₃復(fù)合納米微球前驅(qū)體形貌的影響
        2.3.5 Fe₃O₄@Bi₂O₃復(fù)合納米微球的比表面測定
        2.3.6 Fe₃O₄@Bi₂O₃復(fù)合納米微球的磁性分析
        2.3.7 Fe₃O₄@Bi₂O₃復(fù)合納米微球?qū)谆系墓獯呋到庾饔?br>            2.3.7.1 Fe₃O₄@Bi₂O₃復(fù)合納米微球?qū)到饧谆系奈阶饔?br>            2.3.7.2 Fe₃O₄@Bi₂O₃復(fù)合納米微球在紫外光條件下催化降解甲基紫
            2.3.7.3 Fe₃O₄@Bi₂O₃復(fù)合納米微球在可見光條件下催化降解甲基紫
    2.4 結(jié)論
    2.5 參考文獻(xiàn)
第三章 碘氧化鉍微納結(jié)構(gòu)的復(fù)合軟模板法合成與光催化性能
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 試劑與儀器
        3.2.2 碘氧化鉍微納結(jié)構(gòu)的復(fù)合軟模板法制備
            3.2.2.1 花狀碘氧化鉍微納結(jié)構(gòu)的復(fù)合軟模板法制備
            3.2.2.2 圈狀碘氧化鉍微納結(jié)構(gòu)的復(fù)合模板法制備
            3.2.2.3 碘氧化鉍微納結(jié)構(gòu)的表征
        3.2.3 碘氧化鉍微納結(jié)構(gòu)對甲基紫的光催化降解作用
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 碘氧化鉍微納結(jié)構(gòu)的合成與物相分析
            3.3.1.1 碘氧化鉍微納結(jié)構(gòu)的形貌、尺寸和晶體結(jié)構(gòu)表征
            3.3.1.2 碘氧化鉍微納結(jié)構(gòu)的紫外-可見漫反射光譜測試及能帶確定
        3.3.2 合成條件對花狀碘氧化鉍微納結(jié)構(gòu)的影響
            3.3.2.1 PEG4000用量對BiOI微納結(jié)構(gòu)形貌的影響
            3.3.2.2 DL-天冬氨酸用量對BiOI微納結(jié)構(gòu)的形貌的影響
            3.3.2.3 尿素用量對BiOI微納結(jié)構(gòu)形貌的影響
            3.3.2.4 回流時(shí)間對BiOI微納結(jié)構(gòu)形貌的影響
        3.3.3 碘氧化鉍微納結(jié)構(gòu)的比表面測定
        3.3.4 碘氧化鉍微納結(jié)構(gòu)對甲基紫的光催化降解作用
    3.4 結(jié)論
    3.5 參考文獻(xiàn)
第四章 Fe₃O₄/BiOI磁性復(fù)合材料軟模板法合成及其對有機(jī)污染物的降解研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 試劑與儀器
        4.2.2 Fe₃O₄納米顆粒的共沉淀法合成
        4.2.3 Fe₃O₄納米微球的水熱合成
        4.2.4 Fe₃O₄/BiOI復(fù)合納米材料的軟模板法制備和表征
        4.2.5 Fe₃O₄/BiOI復(fù)合納米材料對甲基紫的光催化降解作用
        4.2.6 Fe₃O₄/BiOI復(fù)合納米材料對苯酚的光催化降解作用
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 Fe₃O₄/BiOI復(fù)合納米材料的形貌及尺寸表征
            4.3.1.1 Fe₃O₄納米顆粒的共沉淀法合成
            4.3.1.2 Fe₃O₄納米顆粒為原料合成Fe₃O₄/BiOI-1復(fù)合納米材料
            4.3.1.3 Fe₃O₄微球?yàn)樵虾铣蒄e₃O₄/BiOI-2復(fù)合納米材料
            4.3.1.4 Fe₃O₄/BiOI復(fù)合納米材料的晶體結(jié)構(gòu)表征
            4.3.1.5 Fe₃O₄/BiOI復(fù)合納米材料的紫外-可見漫反射光譜測試及能帶確定
            4.3.1.6 Fe₃O₄/BiOI復(fù)合納米材料的XPS譜圖分析
            4.3.1.7 Fe₃O₄/BiOl復(fù)合納米材料的紅外光譜分析
            4.3.1.8 Fe₃O₄/BiOI復(fù)合納米材料的磁性分析
        4.3.2 Fe₃O₄/BiOI復(fù)合納米材料的光催化作用
            4.3.2.1 Fe₃O₄/BiOI復(fù)合納米材料紫外光催化降解甲基紫
            4.3.2.2 Fe₃O₄/BiOI復(fù)合納米材料可見光催化降解甲基紫
            4.3.2.3 循環(huán)使用Fe₃O₄/BiOI復(fù)合納米材料可見光催化降解甲基紫
            4.3.2.4 Fe₃O₄/BiOI復(fù)合納米材料可見光催化降解苯酚
    4.4 結(jié)論
    4.5 參考文獻(xiàn)
第五章 結(jié)論
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致謝



本文編號：3782312