赤鐵礦(α-Fe₂O₃)因具有良好的化學穩(wěn)定性、價格低廉,環(huán)境友好且具有窄的帶隙寬度(1.9-2.2 eV),高達40%太陽能吸收效率而被認為是光催化降解有機污染物中最有前景的半導體材料之一。然而,α-Fe₂O₃單體材料吸收系數(shù)差,導電率低,激子壽命短(≈10^-1212 s),空穴擴散長度短(2-4 nm),電子-空穴對復合速度快等影響了α-Fe₂O₃的大范圍光催化應用。復合光催化材料可以充分利用異質結構間的協(xié)同效應,有效調節(jié)半導體材料的帶隙結構,同時異質界面可以有效地輔助光誘導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污染物的效率。因此,基于異質結構的復合光催化劑設計已成為氧化鐵基光催化材料的研究重點。本文利用納米氧化鐵為基材,分別構建了氧化鐵基的金納米復合材料(AuNPs/α-Fe₂O₃和AuNWs/α-Fe₂O₃)以及氧化鐵為核...

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 基于半導體材料的光催化機制
        1.2.1 半導體光催化機理
        1.2.2 影響半導體光催化性能的主要因素
    1.3 Fe₂O₃基光催化劑的研究進展
        1.3.1 形貌的控制
        1.3.2 元素摻雜
        1.3.3 碳基材料的復合
        1.3.4 貴金屬負載
        1.3.5 半導體耦合
    1.4 選題依據(jù)、研究意義和主要內容
        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 實驗準備
        2.2.1 實驗試劑及儀器
        2.2.2 樣品表征
    2.3 試驗過程
        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的光電流測試
        2.5.3 AuNPs/α-Fe₂O₃對不同性質染料的光催化性能研究
    2.6 本章小結
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 實驗試劑及儀器
        3.2.2 制備AuNWs/α-Fe₂O₃的實驗過程
        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
        3.3.3 AuNWs/α-Fe₂O₃的光催化性能
        3.3.4 AuNWs/α-Fe₂O₃對不同性質染料的光催化性能研究
        3.3.5 AuNWs/α-Fe₂O₃的光催化機理
    3.5 本章小結
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 實驗試劑及儀器
        4.2.2 實驗方法及過程
        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光催化降解實驗結果與討論
    4.4 本章小結
第五章 總結與展望
    5.1 本文總結
    5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文及獲得的成果



本文編號：3827287