發(fā)布時間：2018-06-19 20:10

  本文選題：Ag3PO4 + g-C3N4　； 參考：《常州大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：近年來,半導(dǎo)體光催化劑光催化降解有機廢水是一項環(huán)境友好的污水處理技術(shù),在解決能源和環(huán)境問題方面具有廣闊的應(yīng)用前景。但是絕大多數(shù)半導(dǎo)體納米顆粒在水體中容易懸浮團聚,難以分離回收;而且其比表面積小,對有機物的吸附性能差,不利于光催化反應(yīng)的進行。如果將半導(dǎo)體納米顆粒固定在合適的固體載體上,不但有利于提高光催化活性,而且這種負載型光催化劑易于從溶液中分離出來,實現(xiàn)光催化劑的重復(fù)使用。膨潤土是一種無機層狀化合物,因為其主體層電荷密度低的緣故,很容易發(fā)生剝離,剝離后所得到的納米片有較大的空間自由度,當(dāng)與其他目標(biāo)插入體混合時,利用無機層和插入體之聞的結(jié)合力,可以生成一些用直接插入法難以得到的新型功能材料。基于此,本課題提出將Ag3PO4和g-C3N4光催化劑負載到剝離型膨潤土納米片單元表面,制備EB/Ag3PO4、EB/g-C3N4和EB/g-C3N4/Ag3PO4一系列光催化活性增強的負載型光催化劑材料。利用XRD、TEM、FTIR、BET、UV-Vis等手段對材料的形貌、結(jié)構(gòu)和組成進行表征,以RhB為目標(biāo)污染物,考察材料的可見光催化性能,并探討材料的結(jié)構(gòu)和光催化降解能力之間的構(gòu)效關(guān)系。主要實驗結(jié)論如下:(1)采用插層分解法和液相分散法對膨潤土進行剝離。結(jié)果表明,液相分散法的剝離效果優(yōu)于插層分解法。XRD表明剝離型膨潤土在(001)處的特征衍射峰均變?nèi)鹾蛯捇?說明膨潤土在C軸方向上的層堆砌有被破壞的趨勢。TEM表明液相分散法剝離的膨潤土的結(jié)構(gòu)是如薄紗般的組成其基本結(jié)構(gòu)單元的超薄納米片。(2)以剝離型膨潤土納米片為載體,分別將Ag3PO4和g-C3N4負載于其上,制備EB/Ag3PO4和EB/g-C3N4負載型光催化劑。各表征分析表明與純的Ag3PO4和g-C3N4相比,EB/Ag3PO4和EB/g-C3N4負載型光催化劑比表面積增大、可見光吸收能力增強�？梢姽庀麓呋到釸hB實驗表明,當(dāng)1 g膨潤土中加入3 mmol的銀離子制備的EB/Ag3PO4-3和0.3 g膨潤土中加入50 g尿素煅燒制備的0.3-EB/g-C3N4表現(xiàn)出最佳的光催化活性。EB/Ag3PO4和EB/g-C3N4系列光催化活性優(yōu)于純的Ag3PO4和g-C3N4。光照21 min,EB/Ag3PO4-3對RhB的降解率為95%,而純Ag3PO4只有82%;光照120 min,0.3-EB/g-C3N4對RhB的降解率達到99%,而g-C3N4在光照150 min后對RhB的降解率也只有78%。剝離型膨潤土納米片與Ag3PO4和g-C3N4之間分別存在靜電作用提高了光生電子和空穴的分離率是導(dǎo)致EB/Ag3PO4和EB/g-C3N4光催化活性的提高的主要原因。(3)將g-C3N4和Ag3PO4同時負載到剝離型膨潤土表面上制備EB/g-C3N4/Ag3PO4異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)光催化劑。各表征分析表明EB/g-C3N4/Ag3PO4比表面積增大、可見光吸收能力增強,體系中EB/g-C3N4與Ag3PO4有良好的接觸界面。當(dāng)Ag3PO4含量是EB/g-C3N4質(zhì)量的20%時,制備的EB/g-C3N4/Ag3PO4-20%光催化活性最佳,可見光照射下其對RhB的降解速率(k=0.0658 min-1)是純g-C3N4(k=0.0088 min-1)的7.5倍,EB/g-C3N4(k=0.0121 min-1)的5.4倍,純Ag3PO4(k=0.0356 min-1)的1.8倍。穩(wěn)定性測試表明EB/g-C3N4/Ag3PO4-20%回收利用3次后仍然有較高的光催化活性,對RhB的降解率保持在90%以上。EB/g-C3N4/Ag3PO4體系中g(shù)-C3N4和Ag3PO4之間的能帶排列和電勢差使電子和空穴分離率顯著提高是導(dǎo)致其光催化活性和穩(wěn)定性提高的主要原因。
[Abstract]:In recent years , the photocatalytic degradation of organic wastewater by semiconductor photocatalyst is a kind of environment - friendly sewage treatment technology , which has broad application prospect in solving energy and environmental problems . The photocatalytic activity of EB / Ag3PO 4 and EB / g - C3N4 was improved . The photocatalytic activity of EB / Ag3PO4 and EB / g - C3N4 was higher than that of pure Ag3PO4 and EB / g - C3N4 .
【學(xué)位授予單位】：常州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X788;O643.36

【參考文獻】

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本文編號：2041108