光電催化技術(shù)是一種結(jié)合了光催化和電催化的高效催化氧化技術(shù),它主要在外電場作用下有效地促進(jìn)電子-空穴對(e~-/h~+)的分離。二氧化鈦(TiO_2)是一種傳統(tǒng)的半導(dǎo)體催化材料,具有無毒無害、廉價易得和化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),然而,TiO_2寬的帶隙和對光的利用率較低限制了它的廣泛應(yīng)用。為了提高半導(dǎo)體材料的光電催化性能,實(shí)驗(yàn)采用表面雜化、水浴法和光化學(xué)化原法對半導(dǎo)體TiO_2進(jìn)行改性,提高光電催化性能。制備的石墨烯-聚苯胺/二氧化鈦(rGH-PANI/TiO_2)復(fù)合凝膠電極,其較大的比表面積固定了更多的TiO_2,解決了催化劑難回收的問題,同時提高了污染物吸附和催化降解能力。該復(fù)合凝膠電極在降解苯酚,雙酚A(BPA),2,4-二氯苯酚和焦化廢水時表現(xiàn)出較高的催化降解活性,其在光電催化(PEC)降解8 h后,對污染物的降解率基本達(dá)到100%,淬滅實(shí)驗(yàn)表明,空穴(h~+)和超氧自由基(·O_2~-)是主要的活性物質(zhì)。rGH-PANI/TiO_2有效的降解能力主要是對污染物的快速吸附和原位光催化降解。為了進(jìn)一步提高TiO_2的e~-/h~+的分離效率,利用貴金屬Ag納米顆粒對其進(jìn)行改性,以提高TiO_2對可見光的吸收范圍,有效減少e~-/h~+的復(fù)合。通過測試其光電性能,Ag-二氧化鈦納米管陣列-1(Ag-TNTA-1)的光電流密度是二氧化鈦納米管陣列(TNTA)光電流密度的1.85倍,Ag-TNTA-1在240 min對苯酚的降解率達(dá)到100%。凝膠電極和納米管光電極能很好地從水體中分離出來,提高了催化劑的利用率,避免了二次污染。同時,這些復(fù)合材料催化劑對BPA、苯酚、2,4-二氯酚以及焦化廢水均表現(xiàn)出很好地光催化活性。圖36幅;表3個;參114篇。
【學(xué)位單位】：華北理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X703;O644.1;O643.36
【部分圖文】：

圖 1 光電催化原理示意圖Fig.1 Schematic illustration for photoelectrochemical化研究進(jìn)展技術(shù)作為一種新型的催化技術(shù)，由于其具有反應(yīng)條件溫和性，可以將水中和空氣中的污染物完全礦化，不會產(chǎn)生二已經(jīng)成為了一種極具吸引力的污染處理方法。在光催化的實(shí)際應(yīng)用中，有兩個明顯的問題，第一，在以化劑在催化反應(yīng)過程中，要懸浮在體系中，使之最后粉末催回收和再生都受到了限制，研究者試圖將粉體催化劑固定劑固定后受光面積受限制，量子效率下降；第二，光照射后復(fù)合嚴(yán)重的現(xiàn)象，量子效率低，活性不高�；趸夹g(shù)是建立在改善傳統(tǒng)光催化氧化技術(shù)的一種新型技法，一方面解決了光生載流子復(fù)合率較高的問題，另一方面

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本文編號：2826645