赤鐵礦(α-Fe₂O₃)因具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性、價(jià)格低廉,環(huán)境友好且具有窄的帶隙寬度(1.9-2.2 eV),高達(dá)40%太陽(yáng)能吸收效率而被認(rèn)為是光催化降解有機(jī)污染物中最有前景的半導(dǎo)體材料之一。然而,α-Fe₂O₃單體材料吸收系數(shù)差,導(dǎo)電率低,激子壽命短(≈10^-1212 s),空穴擴(kuò)散長(zhǎng)度短(2-4 nm),電子-空穴對(duì)復(fù)合速度快等影響了α-Fe₂O₃的大范圍光催化應(yīng)用。復(fù)合光催化材料可以充分利用異質(zhì)結(jié)構(gòu)間的協(xié)同效應(yīng),有效調(diào)節(jié)半導(dǎo)體材料的帶隙結(jié)構(gòu),同時(shí)異質(zhì)界面可以有效地輔助光誘導(dǎo)電荷載體遷移并阻礙這些電荷載流子重組以提高光催化降解有機(jī)污染物的效率。因此,基于異質(zhì)結(jié)構(gòu)的復(fù)合光催化劑設(shè)計(jì)已成為氧化鐵基光催化材料的研究重點(diǎn)。本文利用納米氧化鐵為基材,分別構(gòu)建了氧化鐵基的金納米復(fù)合材料(AuNPs/α-Fe₂O₃和AuNWs/α-Fe₂O₃)以及氧化鐵為核...

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【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 基于半導(dǎo)體材料的光催化機(jī)制
        1.2.1 半導(dǎo)體光催化機(jī)理
        1.2.2 影響半導(dǎo)體光催化性能的主要因素
    1.3 Fe₂O₃基光催化劑的研究進(jìn)展
        1.3.1 形貌的控制
        1.3.2 元素?fù)诫s
        1.3.3 碳基材料的復(fù)合
        1.3.4 貴金屬負(fù)載
        1.3.5 半導(dǎo)體耦合
    1.4 選題依據(jù)、研究意義和主要內(nèi)容
        1.4.1 本文的選題依據(jù)和研究意義
        1.4.2 本文的主要內(nèi)容
第二章 AuNPs/α-Fe₂O₃的制備及其光電催化性能研究
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        2.2.2 樣品表征
    2.3 試驗(yàn)過(guò)程
        2.3.1 α-Fe₂O₃納米顆粒的制備
        2.3.2 AuNPs/α-Fe₂O₃的制備
        2.3.3 光電流測(cè)試
        2.3.4 光催化降解
    2.4 AuNPs/α-Fe₂O₃的表征
        2.4.1 AuNPs/α-Fe₂O₃的SEM和TEM表征
        2.4.2 AuNPs/α-Fe₂O₃的EDX分析
        2.4.3 AuNPs/α-Fe₂O₃的Zeta電位分析
    2.5 AuNPs/α-Fe₂O₃的光電催化特性
        2.5.1 AuNPs/α-Fe₂O₃的光吸收特性
        2.5.2 AuNPs/αFe₂O₃的光電流測(cè)試
        2.5.3 AuNPs/α-Fe₂O₃對(duì)不同性質(zhì)染料的光催化性能研究
    2.6 本章小結(jié)
第三章 AuNWs/α-Fe₂O₃的制備及其光電催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 AuNWs/α-Fe₂O₃的制備及表征
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        3.2.2 制備AuNWs/α-Fe₂O₃的實(shí)驗(yàn)過(guò)程
        3.2.3 AuNWs/α-Fe₂O₃形貌表征
    3.3 AuNWs/α-Fe₂O₃的光電催化特性
        3.3.1 AuNWs/α-Fe₂O₃的光吸收特性
        3.3.2 AuNWs/α-Fe₂O₃的光電流響應(yīng)
        3.3.3 AuNWs/α-Fe₂O₃的光催化性能
        3.3.4 AuNWs/α-Fe₂O₃對(duì)不同性質(zhì)染料的光催化性能研究
        3.3.5 AuNWs/α-Fe₂O₃的光催化機(jī)理
    3.5 本章小結(jié)
第四章 α-Fe₂O₃@SiO₂的制備及其光電催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 α-Fe₂O₃@SiO₂的制備與表征
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)方法及過(guò)程
        4.2.3 XRD分析以及形貌特性表征
    4.3 α-Fe₂O₃@SiO₂光電催化特性研究
        4.3.1 光電特性研究
        4.3.2 α-Fe₂O₃@SiO₂光催化降解實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 本文總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及獲得的成果



本文編號(hào)：3827287