發(fā)布時間：2017-11-26 01:16

  本文關鍵詞：鹵氧化鉍薄膜的制備及其吸附與光催化性能研究

  更多相關文章： BiOCl薄膜 BiOBr薄膜 BiOI薄膜 吸附 光催化

【摘要】：有機染料廢水具有高毒性對環(huán)境造成重大污染,威脅到人類和其他生物的健康成長,染料廢水污染問題迫切需要解決。近年來,光催化法和吸附法作為綠色的染料廢水治理方法備受矚目。鹵氧化鉍作為一種三元半導體材料,具有特殊的層狀結(jié)構(gòu)和良好的化學穩(wěn)定性,在污染治理方面有很大的應用空間。但是,當前制備鹵氧化鉍的研究方法多為溶劑熱等方法,制備出的材料一般為粉體材料,應用到染料廢水處理中,很難實現(xiàn)材料的回收與再利用,勢必將造成材料的浪費,增大治理的成本。本論文致力于制備鹵氧化鉍薄膜,并研究其對有機染料的光催化性能和吸附性能。本文采用兩種不同的方法分別制備氯氧化鉍(BiOCl)薄膜和鹵氧化鉍薄膜BiOX(X=Cl,Br,I),使用X射線衍射(XRD)、場發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)等方法對所制備的材料結(jié)構(gòu)和形貌進行表征。主要工作歸納如下:(1)首次提出一種簡單方法,將銅片放入含有BiCl3、H2O2和乙二醇的混合溶液中,在70?C條件下,反應30 min,即可在銅片上生成的具有花片狀結(jié)構(gòu)的BiOCl薄膜。通過吸附羅丹明B(RhB)和剛果紅(CR)實驗對所制備的BiOCl薄膜的吸附性能進行評價。在25?C條件下,Langmuir模型得出Bi OCl薄膜吸附羅丹明B和剛果紅的理論飽和吸附量分別為1667 mg/g和1429 mg/g,高于大多數(shù)文獻報道的吸附劑的吸附量。所制備的BiOCl薄膜經(jīng)過5次循環(huán)使用吸附效果依然顯著。另外,Zeta電位表明BiOCl薄膜吸附過程中幾乎不存在靜電作用,紅外光譜(FTIR)和X射線光電子能譜(XPS)均表明,在吸附過程中氫鍵起到關鍵作用。(2)采用電沉積法,以Bi(NO3)3·5H2O、對苯醌、乙醇和KX(X=Cl,Br,I)作為電解液,制備固載于FTO導電玻璃上鹵氧化鉍薄膜。所制備的鹵氧化鉍薄膜均由薄片組成。通過光催化降解羅丹明B的實驗對鹵氧化鉍的光催化效率、可循環(huán)性和穩(wěn)定性進行考察。在紫外-可見光照射下,3 h后,BiOCl和BiOBr薄膜的光催化效率分別達到100%和99%,碘氧化鉍的光催化效率為30%。所制備的BiOCl和BiOBr薄膜相對于所制備的BiOI有較好的光催化活性,并且經(jīng)過5次循環(huán)后,降解效率下降不明顯。
【學位授予單位】：暨南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ135.32

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本文編號：1228043