基于BiVO 4 構(gòu)筑的半導(dǎo)體光催化材料及其光降解有機(jī)污染物的性能研究
發(fā)布時(shí)間：2022-01-07 20:42
BiVO4是一種穩(wěn)定的半導(dǎo)體材料,其帶隙僅為2.4 eV,將光吸收范圍擴(kuò)展到可見(jiàn)光區(qū)域。且不含如鉛、鎘、汞類(lèi)的有毒元素,是一種綠色的金屬氧化物。BiVO4具有優(yōu)異的光催化性能,其無(wú)毒,可回收,廣泛應(yīng)用于光催化領(lǐng)域。另一方面,雖然BiVO4是一種優(yōu)秀的光催化劑,但是BiVO4也具有光生電子易復(fù)合,比表面積小等缺點(diǎn)。我們要想辦法進(jìn)一步提高其光催化性能,獲取更高活性的光催化劑。本文運(yùn)用多種修飾技術(shù)來(lái)對(duì)BiVO4進(jìn)行改性,同時(shí),我們運(yùn)用多種分析測(cè)試方法,系統(tǒng)的研究了BiVO4光催化復(fù)合材料的特性及其光降解抗生素有機(jī)污染物的機(jī)理。具體研究工作如下:（1）采用水熱法,以Fe2O3為模板,經(jīng)過(guò)原位生長(zhǎng)法,使BiVO4顆粒結(jié)晶在Fe2O3微米盒子表面,從而合成Fe2O3/BiVO4異質(zhì)結(jié)微米盒子復(fù)合...
【文章來(lái)源】：江蘇大學(xué)江蘇省
【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的電子轉(zhuǎn)移圖
NaOH 固體充分溶解后，用保鮮膜覆蓋于 50 mL 燒杯表面，以防多余的雜質(zhì)進(jìn)入燒杯。之稱(chēng)取 0.1 mol 的無(wú)水 FeCl3固體溶于 30 mL 去離子水中，待充分溶解后，將裝有 FeCl3溶液燒杯放入 75 ℃恒溫水浴鍋中，將氫氧化鈉溶液緩慢加入，加入過(guò)程中不斷用玻璃棒攪拌持續(xù) 5 min，得到紅褐色的 Fe(OH)3凝膠，然后在預(yù)熱的烘箱中在 100 ℃老化 4 天。收集紅產(chǎn)物并用去離子水和乙醇洗滌三次，然后在 70 ℃下干燥過(guò)夜，收集固體，即得到 Fe2O3微盒子。（2）Fe2O3/BiVO4異質(zhì)結(jié)微米盒子復(fù)合光催化劑的制備：取 6 mmol Bi(NO3)3.5H2O 溶解于 50 mL 乙二醇中，磁力攪拌，超聲溶解，待物質(zhì)顆粒勻后，加入（1）中制備的 Fe2O3粉末，磁力攪拌 1 h，使溶液混合均勻，后靜置 1 h 取 6 mmNH4VO3溶于乙二醇，用滴管逐滴緩慢加入，室溫，磁力攪拌 1 h，之后取 3 g 尿素溶于乙醇，用滴管緩慢加入。之后將混合試液放入 80 ℃恒溫水浴鍋中。保持 24 h，靜置一晚，心，水洗三遍，醇洗三遍，干燥，收集固體。得到 Fe2O3/BiVO4異質(zhì)結(jié)納米盒子復(fù)合光催劑。
C0是四環(huán)素溶液達(dá)到解離-吸附平衡的原始吸光度，C 是反應(yīng)溶液的吸光度果與討論催化材料的表征光催化劑的結(jié)構(gòu)分析2.2 是所合成的樣品的 XRD 圖。實(shí)驗(yàn)所制備的單斜 BiVO4前驅(qū)體（圖 3.1f）3（圖 3.1e）前驅(qū)體與標(biāo)準(zhǔn)卡片（PDF#14-0688）和（PDF#39-1346）中的峰比烈的衍射峰表明樣品具有高結(jié)晶度。當(dāng)二者發(fā)生水熱反應(yīng)后，在 33.152 處特征峰，這是由于在水熱條件下，F(xiàn)e2O3的晶型由磁赤鐵礦轉(zhuǎn)變?yōu)榱?3-0664）[76],當(dāng) BiVO4與 Fe2O3的比例為 1:1 時(shí)（圖 3.1d）,既可觀測(cè)到單斜又可觀測(cè)到赤鐵礦的特征峰。圖（c），（b），（a）中越來(lái)越難觀測(cè)到 BiVO礦的特征峰持續(xù)明顯，這是因?yàn)?BiVO4的含量逐漸下降的緣故。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]微生物技術(shù)去除抗生素殘留污染的研究進(jìn)展[J]. 張欣陽(yáng),許旭萍. 生物技術(shù)進(jìn)展. 2014(05)
[2]探索處理高濃度抗生素廢水的高效方法[J]. 謝維,羅建中,范琳琳. 水處理技術(shù). 2014(01)
[3]電解氧化法去除養(yǎng)殖廢水中抗生素和激素研究[J]. 王志剛,陳宏,陳玉成,李向前,曾維友,刁香維. 西南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(05)
[4]CdS-TiO2復(fù)合光催化劑可見(jiàn)光下降解黃連素[J]. 艾翠玲,郭銳敏,邵享文. 環(huán)境化學(xué). 2013(03)
[5]顆粒活性炭深度處理抗生素廢水[J]. 王健行,魏源送,成宇濤,李明月. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2013(02)
[6]釩酸鉍的制備與應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 單連偉,李偉. 信息記錄材料. 2012(06)
[7]微波誘導(dǎo)改性活性炭催化處理低濃度抗生素廢水[J]. 周匯,買(mǎi)文寧,肖珊. 環(huán)境化學(xué). 2012(10)
[8]BiVO4粉體的制備方法及光催化性能的研究進(jìn)展[J]. 魏莎莎,談國(guó)強(qiáng),宋麗花,章微,夏傲. 陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
[9]抗生素廢水生物處理法的研究進(jìn)展[J]. 林海龍,宋鴿,司亮,余建平,陳兆波,吳玉鳳. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2012(11)
[10]水熱合成納米BiVO4的制備及表征[J]. 陳穎,李慧,趙連成,祁雪峰,毛貝貝. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(18)
本文編號(hào)：3575235
【文章來(lái)源】：江蘇大學(xué)江蘇省
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【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【部分圖文】：
半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的電子轉(zhuǎn)移圖
NaOH 固體充分溶解后，用保鮮膜覆蓋于 50 mL 燒杯表面，以防多余的雜質(zhì)進(jìn)入燒杯。之稱(chēng)取 0.1 mol 的無(wú)水 FeCl3固體溶于 30 mL 去離子水中，待充分溶解后，將裝有 FeCl3溶液燒杯放入 75 ℃恒溫水浴鍋中，將氫氧化鈉溶液緩慢加入，加入過(guò)程中不斷用玻璃棒攪拌持續(xù) 5 min，得到紅褐色的 Fe(OH)3凝膠，然后在預(yù)熱的烘箱中在 100 ℃老化 4 天。收集紅產(chǎn)物并用去離子水和乙醇洗滌三次，然后在 70 ℃下干燥過(guò)夜，收集固體，即得到 Fe2O3微盒子。（2）Fe2O3/BiVO4異質(zhì)結(jié)微米盒子復(fù)合光催化劑的制備：取 6 mmol Bi(NO3)3.5H2O 溶解于 50 mL 乙二醇中，磁力攪拌，超聲溶解，待物質(zhì)顆粒勻后，加入（1）中制備的 Fe2O3粉末，磁力攪拌 1 h，使溶液混合均勻，后靜置 1 h 取 6 mmNH4VO3溶于乙二醇，用滴管逐滴緩慢加入，室溫，磁力攪拌 1 h，之后取 3 g 尿素溶于乙醇，用滴管緩慢加入。之后將混合試液放入 80 ℃恒溫水浴鍋中。保持 24 h，靜置一晚，心，水洗三遍，醇洗三遍，干燥，收集固體。得到 Fe2O3/BiVO4異質(zhì)結(jié)納米盒子復(fù)合光催劑。
C0是四環(huán)素溶液達(dá)到解離-吸附平衡的原始吸光度，C 是反應(yīng)溶液的吸光度果與討論催化材料的表征光催化劑的結(jié)構(gòu)分析2.2 是所合成的樣品的 XRD 圖。實(shí)驗(yàn)所制備的單斜 BiVO4前驅(qū)體（圖 3.1f）3（圖 3.1e）前驅(qū)體與標(biāo)準(zhǔn)卡片（PDF#14-0688）和（PDF#39-1346）中的峰比烈的衍射峰表明樣品具有高結(jié)晶度。當(dāng)二者發(fā)生水熱反應(yīng)后，在 33.152 處特征峰，這是由于在水熱條件下，F(xiàn)e2O3的晶型由磁赤鐵礦轉(zhuǎn)變?yōu)榱?3-0664）[76],當(dāng) BiVO4與 Fe2O3的比例為 1:1 時(shí)（圖 3.1d）,既可觀測(cè)到單斜又可觀測(cè)到赤鐵礦的特征峰。圖（c），（b），（a）中越來(lái)越難觀測(cè)到 BiVO礦的特征峰持續(xù)明顯，這是因?yàn)?BiVO4的含量逐漸下降的緣故。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]微生物技術(shù)去除抗生素殘留污染的研究進(jìn)展[J]. 張欣陽(yáng),許旭萍. 生物技術(shù)進(jìn)展. 2014(05)
[2]探索處理高濃度抗生素廢水的高效方法[J]. 謝維,羅建中,范琳琳. 水處理技術(shù). 2014(01)
[3]電解氧化法去除養(yǎng)殖廢水中抗生素和激素研究[J]. 王志剛,陳宏,陳玉成,李向前,曾維友,刁香維. 西南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(05)
[4]CdS-TiO2復(fù)合光催化劑可見(jiàn)光下降解黃連素[J]. 艾翠玲,郭銳敏,邵享文. 環(huán)境化學(xué). 2013(03)
[5]顆粒活性炭深度處理抗生素廢水[J]. 王健行,魏源送,成宇濤,李明月. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2013(02)
[6]釩酸鉍的制備與應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 單連偉,李偉. 信息記錄材料. 2012(06)
[7]微波誘導(dǎo)改性活性炭催化處理低濃度抗生素廢水[J]. 周匯,買(mǎi)文寧,肖珊. 環(huán)境化學(xué). 2012(10)
[8]BiVO4粉體的制備方法及光催化性能的研究進(jìn)展[J]. 魏莎莎,談國(guó)強(qiáng),宋麗花,章微,夏傲. 陜西科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(02)
[9]抗生素廢水生物處理法的研究進(jìn)展[J]. 林海龍,宋鴿,司亮,余建平,陳兆波,吳玉鳳. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2012(11)
[10]水熱合成納米BiVO4的制備及表征[J]. 陳穎,李慧,趙連成,祁雪峰,毛貝貝. 材料導(dǎo)報(bào). 2011(18)
本文編號(hào)：3575235
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