半導體光催化技術是一種高級氧化工藝,具有無毒、安全、徹底氧化等優(yōu)勢。在眾多的廢水處理工藝中,光催化氧化技術憑借著獨有的優(yōu)勢應用于污廢水處理以及環(huán)境治理領域,引起國內外研究學者的廣泛關注。目前,以TiO₂為代表的傳統(tǒng)的半導體材料仍存在許多難以解決的問題,因具有量子產(chǎn)率低、極易失活、光吸收范圍窄等缺點,限制了其在光催化降解領域中的應用,因此,開發(fā)新型光催化材料成為學科前沿的研究熱點。MIL-53（Fe）是一種三維多孔有機骨架,其禁帶寬度大約為2.7eV,吸收可見光,但其本身的光催化降解性能較差,因此對于新型MIL-53（Fe）復合光催化劑的研究具有重要的意義。BiOCl是一種鉍酸鹽,具有[Bi₂O₂]²⁺與Cl^-雙層交替的內部結構,用乙二醇溶劑合成過程中會造成晶格缺陷,改善光催化降解性能,與此同時MoS₂和g-C₃N₄也展現(xiàn)出了巨大的光催化降解潛能。本論文中,將MIL-53（Fe）分別與BiOCl、MoS_2... 

【文章來源】：濟南大學山東省

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

半導體光催化反應機理圖

RHOHHROHDegradationROROODegradationRHOHRHORHRHRHHOHOHOOOHOOHOVBVBCBhhe 2222//22222在光催化氧化還原反應過程中，從熱力學角度來說，催化劑的氧化還原能力的高低取決于其本身的能帶結構。若價帶位置越正，則價帶上 h+的氧化能力越強，若導帶位置越負，其電子將 O2還原成 O2 等高活性自由基的能力越強。因此在選擇半導體材料時，必須要考慮半導體材料的能帶結構，即光生電子和空穴是否具有足夠的氧化還原能力。圖 1.2 為常見的半導體材料的禁帶寬度以及在飽和甘汞電極下導帶和價帶的位置關系圖，從圖中可以看出來較高的電子和空穴的分離效率才能有利于活性自由基的產(chǎn)生，有利于光催化降解反應。（1.2）（1.3）（1.4）（1.5）（1.6）（1.7）

圖 1.3 TiO2晶體結構：金紅石型和銳鈦礦型晶體構造影響著半導體材料的光降解效果。以 TiO2為例，它包括金紅石型、型和板鈦礦型三種類型。由于金紅石型和銳鈦礦型的 TiO2具有較高的光催化活此被廣泛應用于實際工程中。其中，銳鈦礦型具有最佳的光催化活性，其兩種晶如圖 1.3 所示。兩者之間的差異是由于八面體的畸變程度和它們之間的連接方式致的，從而引起了禁帶寬度的差異，其中金紅石型 TiO2禁帶寬度為 3.0 eV，銳 TiO2禁帶寬度為 3.2 eV。催化劑表面上其電子-空穴對分離效率的差異導致了光能的不同[45]。3.1.2 光催化劑尺寸光催化材料的催化降解活性也受催化劑尺寸的影響，催化劑的大小影響著催化染物的有效接觸面積，同時光催化劑的尺寸也影響著污染物在催化劑表面上的停

【參考文獻】：
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本文編號：2987091