化石燃料的過度利用不僅使全球的能源告急,同時(shí)產(chǎn)生的大量溫室效應(yīng)氣體CO₂也導(dǎo)致了全球氣候變暖、海平面升高等環(huán)境問題。為同時(shí)解決兩大危機(jī),光催化還原CO₂制備有機(jī)燃料成為最具潛力的研究課題。近年來,鉍系多元氧化物因具有高效的可見光吸收特性而受到關(guān)注。本文主要研究了Bi₂MoO₆材料的尺寸與形貌調(diào)控及其在光催化還原CO₂方向上的應(yīng)用。本論文中首先開發(fā)了一種水熱法制備還原型氧化石墨烯（RGO）負(fù)載Bi₂MoO₆量子點(diǎn)的催化劑。量子點(diǎn)由于具有較小的粒徑,光生載流子由內(nèi)部到表面的遷移距離縮短,遷移時(shí)間縮短,可以大大降低光生載流子的復(fù)合率。將Bi₂MoO₆量子點(diǎn)與RGO材料復(fù)合,材料對(duì)可見光的吸收增強(qiáng),同時(shí)由于RGO具有良好的導(dǎo)電性,在可見光激發(fā)下遷移到量子點(diǎn)表面的光生載流子被及時(shí)傳導(dǎo)到RGO層狀材料上,進(jìn)一步降低電子空穴對(duì)的復(fù)合速率,光催化活性顯著增強(qiáng)。對(duì)比不同GO加入量的Bi₂M...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 光催化還原CO₂反應(yīng)原理
        1.2.1 半導(dǎo)體催化劑的能帶理論
        1.2.2 光催化還原CO₂反應(yīng)原理
        1.2.3 光催化還原CO₂過程對(duì)催化劑開發(fā)的指導(dǎo)作用
    1.3 光還原CO₂催化劑的研究進(jìn)展
        1.3.1 單一半導(dǎo)體的改性
        1.3.2 復(fù)合型半導(dǎo)體
        1.3.3 金屬有機(jī)框架(MOFs)或分子篩光催化劑
    1.4 鉍系化合物光催化還原CO₂的研究進(jìn)展
        1.4.1 Sillén結(jié)構(gòu)的鉍系化合物：BiOX(X=Cl,Br,I)
        1.4.2 Aurivillius結(jié)構(gòu)的鉍系化合物：Bi₂MoO₆,Bi2WO
    1.5 立題依據(jù)與實(shí)驗(yàn)構(gòu)想
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備
    2.3 催化劑的表征
        2.3.1 X射線衍射分析(XRD)
        2.3.2 掃描電子顯微鏡及能譜儀(SEM)
        2.3.3 透射電子顯微鏡分析(TEM)
        2.3.4 原子力顯微鏡(AFM)
        2.3.5 X-射線光電子能譜(XPS)
        2.3.6 紫外可見漫反射(DRS)
        2.3.7 紅外光譜分析(FTIR)
        2.3.8 熒光光譜分析(PL)
        2.3.9 瞬態(tài)時(shí)間分辨熒光光譜分析
        2.3.10 電化學(xué)性能測(cè)試(EPT)
    2.4 材料的光催化性能研究
        2.4.1 光催化還原CO
        2.4.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
        2.4.3 空白對(duì)比實(shí)驗(yàn)
第三章 Bi₂MoO₆QD/RGO的制備及其光催化還原CO₂的研究
    3.1 前言
    3.2 催化材料的制備
        3.2.1 Bi₂MoO₆量子點(diǎn)的制備
        3.2.2 Bi₂MoO₆/RGO復(fù)合材料的制備
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 X-射線衍射分析(XRD)
        3.3.2 透射電鏡分析(TEM)
        3.3.3 X-射線光電子能譜分析(XPS)
        3.3.4 紅外光譜分析(FTIR)
        3.3.5 紫外可見漫反射(UV-visDRS)
        3.3.6 肖特基曲線(MS)
        3.3.7 交流阻抗曲線(EIS)
        3.3.8 熒光光譜(PL)
        3.3.9 熒光壽命的計(jì)量
        3.3.10 光催化還原CO₂性能評(píng)價(jià)
        3.3.11 機(jī)理討論
    3.4 本章小結(jié)
第四章 單層Bi₂MoO₆自組裝為3D繡球及光催化性能的研究
    4.1 前言
    4.2 催化材料的制備
        4.2.1 3D繡球狀Bi₂MoO₆的制備
        4.2.2 對(duì)比實(shí)驗(yàn)組材料的制備
        4.2.3 3D繡球狀Bi₂MoO₆的制備流程圖
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 X-射線衍射分析(XRD)
        4.3.2 場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡分析(SEM)
        4.3.3 透射電鏡分析(TEM)
        4.3.4 原子力顯微鏡(AFM)
        4.3.5 X-射線光電子能譜(XPS)
        4.3.6 交流阻抗曲線(EIS)
        4.3.7 熒光光譜(PL)
        4.3.8 紫外可見漫反射(UV-VisDRS)
        4.3.9 比表面積分析(BET)
        4.3.10 光催化還原CO₂性能評(píng)價(jià)
        4.3.11 機(jī)理討論
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
碩士期間發(fā)表的論文
致謝



本文編號(hào)：4046151