焦化廢水含有多種對生態(tài)環(huán)境和人類健康產(chǎn)生危害的有機物,研究人員對焦化廢水的處理方法進(jìn)行了深入研究。在眾多處理方法中,光電催化技術(shù)在光催化技術(shù)的基礎(chǔ)上,增加了外加電壓,這可進(jìn)一步增強催化劑光催化活性,被認(rèn)為是可實現(xiàn)廢水中有機污染物完全分解的理想技術(shù)。WO₃因其良好的物理和化學(xué)穩(wěn)定性、無毒和光響應(yīng)靈敏等優(yōu)點,在降解有機方面受到廣泛關(guān)注。但是,WO₃表面活性位點較少并且不能吸收全部范圍的可見光,使得光催化活性未達(dá)到預(yù)期。本課題一方面是從電極結(jié)構(gòu)的角度出發(fā),設(shè)計3D開放多孔的形貌,便于接觸溶液,并且通過改性,增加活性位點。另一方面,由于內(nèi)建電場可以抑制光生載流子復(fù)合,因此選取合適的材料與WO₃復(fù)合,構(gòu)建異質(zhì)結(jié)。具體研究內(nèi)容如下:(1)利用水熱生長法,在FTO基體上制備了表面平整且結(jié)合力較好的WO₃薄膜電極。通過物相表征,證明WO₃結(jié)晶度良好,均為單斜晶型,晶粒尺寸大約為17.0 nm,大量納米片狀WO₃近似垂直地生長于FTO表面并且相互交錯形成3D多孔狀微觀形貌。...

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 國內(nèi)外處理焦化廢水技術(shù)及存在的問題
        1.2.1 焦化廢水的傳統(tǒng)處理方法
        1.2.2 焦化廢水的高級氧化處理方法
    1.3 WO₃光催化材料介紹及研究進(jìn)展
        1.3.1 WO₃的晶體結(jié)構(gòu)
        1.3.2 WO₃納米材料的合成方法
        1.3.3 WO₃及其復(fù)合材料催化降解污染物的進(jìn)展
    1.4 選題的意義及研究內(nèi)容
        1.4.1 選題的意義
        1.4.2 研究內(nèi)容
    1.5 本論文創(chuàng)新點
2 實驗設(shè)備及實驗方法
    2.1 實驗藥品及設(shè)備
    2.2 樣品測試與表征
        2.2.1 X射線衍射(XRD)
        2.2.2 場發(fā)射掃描電鏡(FESEM)
        2.2.3 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.2.4 X射線光電子能譜(XPS)
        2.2.5 紫外-可見漫反射(UV-vis)
        2.2.6 光致發(fā)光光譜(PL)
        2.2.7 光電流測試
        2.2.8 莫特-肖特基測試(M-S)
        2.2.9 交流阻抗圖譜測試(EIS)
    2.3 光電催化活性評價
    2.4 WO₃基薄膜電極的制備方法
        2.4.1 WO₃薄膜電極的制備方法
        2.4.2 BiOI/WO₃薄膜電極的制備方法
        2.4.3 CdS/BiOI/WO₃與Cd S/WO₃薄膜電極的制備方法
3 BiOI/WO₃ 薄膜電極的表征及光電催化性能的研究
    3.1 引言
    3.2 BiOI/WO₃ 薄膜電極的結(jié)構(gòu)表征分析
        3.2.1 FESEM測試分析
        3.2.2 XRD測試分析
        3.2.3 TEM測試分析
        3.2.4 XPS測試分析
    3.3 光電性能測試分析
        3.3.1 UV-vis測試分析
        3.3.2 PL測試分析
        3.3.3 瞬時光電流響應(yīng)測試分析
        3.3.4 莫特-肖特基測試分析
        3.3.5 交流阻抗圖譜測試分析
    3.4 PEC降解性能分析
        3.4.1 光催化和光電催化降解亞甲基藍(lán)溶液
        3.4.2 循環(huán)降解測試分析
        3.4.3 活性物質(zhì)分析
    3.5 BiOI/WO_3-120s薄膜電極光電催化機理探討
    3.6 本章小結(jié)
4 CdS/BiOI/WO₃ 薄膜電極的表征及光電催化性能的研究
    4.1 引言
    4.2 BiOI/WO₃ 薄膜電極的結(jié)構(gòu)表征分析
        4.2.1 FESEM測試分析
        4.2.2 XRD測試分析
        4.2.3 TEM測試分析
        4.2.4 XPS測試分析
    4.3 光電性能測試分析
        4.3.1 UV-vis測試分析
        4.3.2 PL測試分析
        4.3.3 瞬時光電流響應(yīng)測試分析
        4.3.4 莫特-肖特基測試分析
        4.3.5 交流阻抗圖譜測試分析
    4.4 PEC降解性能分析
        4.4.1 光催化和光電催化降解亞甲基藍(lán)溶液
        4.4.2 循環(huán)降解測試分析
        4.4.3 活性物質(zhì)分析
    4.5 CdS/BiOI/WO₃薄膜電極光電催化機理探討
    4.6 本章小結(jié)
5 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝



本文編號：3972338