隨著我國(guó)工業(yè)化程度不斷加大以及人們生活水平的日益提高，由此導(dǎo)致的環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重。光催化氧化技術(shù)在處理污染物時(shí)所需成本低、處理徹底、可循環(huán)使用，在治理水污染方面得到廣泛的應(yīng)用。然而，目前所用的光催化劑多數(shù)是以TiO2為代表的紫外光光催化劑，實(shí)際應(yīng)用受到限制。因此新型、高效的可見(jiàn)光催化劑在處理環(huán)境污染方面得到了越來(lái)越多的關(guān)注。而其中鉍系光催化劑由于其綠色、高效而引起廣泛關(guān)注，但是單一的光催化劑的量子效率仍有待提高，而構(gòu)建異質(zhì)結(jié)構(gòu)是促進(jìn)其光生電子-空穴分離的有效方法。 本文合成了一系列Bi系納米光催化劑。采用XPS、BET、TEM、DRS、XRD等手段對(duì)催化劑進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，制備的Bi系異質(zhì)結(jié)納米材料在可見(jiàn)光區(qū)有很好的催化性能，主要是由于窄禁帶寬度光催化劑的引入以及形成的異質(zhì)結(jié)材料的交錯(cuò)能級(jí)有效地轉(zhuǎn)移了光生電子，降低了電子-空穴復(fù)合效率。 采用溶劑熱法原位合成了高分散性的BiOCl–g-C3N4異質(zhì)結(jié)材料，二者較高的接觸面積有利于可見(jiàn)光下C3N4光生電子的有效轉(zhuǎn)移。當(dāng)BiOCl與g-C3N4異質(zhì)結(jié)摩爾比為1：1時(shí)，樣品具有最高的光催化活性，可見(jiàn)光照射80min可降解甲基橙95%...

【文章頁(yè)數(shù)】：70 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
    1.2 新型光催化劑的設(shè)計(jì)與研究
    1.3 光催化劑的制備
        1.3.1 物理法
        1.3.2 化學(xué)法
    1.4 半導(dǎo)體材料的光催化機(jī)理
    1.5 鉍系納米材料的應(yīng)用
    1.6 本課題的提出及擬研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)藥品
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備
    2.2 催化劑的表征
        2.2.1 透射電鏡(TEM)
        2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.2.3 X 射線衍射(XRD)
        2.2.4 比表面積的測(cè)定(SSA)
        2.2.5 紫外可見(jiàn)漫反射吸收光譜(DRS)
        2.2.6 X 射線光電子能譜(XPS)
        2.2.7 熒光光譜(PL)
        2.2.8 光催化劑生成羥基自由基濃度的測(cè)定
    2.3 催化劑光催化活性測(cè)試
第3章 溶劑熱法合成 BiOCl/C₃N₄異質(zhì)結(jié)材料及其活性研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 g-C₃N₄的制備
        3.2.2 BiOCl/C₃N₄異質(zhì)結(jié)的制備
        3.2.3 光催化實(shí)驗(yàn)
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 X 射線衍射分析(XRD)
        3.3.2 掃描電鏡分析(SEM)
        3.3.3 透射電鏡分析(TEM)
        3.3.4 比表面積分析(BET)
        3.3.5 紫外可見(jiàn)漫發(fā)射圖譜分析(DRS)
        3.3.6 X 射線能譜分析(EDX)
        3.3.7 紅外譜圖分析(FT-IR)
        3.3.8 X 射線光電子能譜分析(XPS)
    3.4 光催化活性實(shí)驗(yàn)
        3.4.1 不同催化劑在可見(jiàn)光下光催化降解 MO
        3.4.2 異質(zhì)結(jié)材料光催化降解 MO 的機(jī)理
        3.4.3 光催化劑的穩(wěn)定性研究
    3.5 本章小結(jié)
第4章 溶液燃燒法一步合成 BiOCl/Bi₂₄O₃₁Cl₁₀復(fù)合材料及其活性研究
    4.1 引言
    4.2 催化劑的制備
    4.3 催化劑表征
        4.3.1 X 射線衍射分析(XRD)
        4.3.2 掃描電鏡分析(FESEM)
        4.3.3 透射電鏡分析(TEM)
        4.3.4 紫外可見(jiàn)漫發(fā)射圖譜分析(DRS)
        4.3.5 表面光電壓譜(SPS)
    4.4 光催化活性實(shí)驗(yàn)
        4.4.1 不同催化劑在可見(jiàn)光下光催化降解 MO
        4.4.2 不同催化劑在可見(jiàn)光下光催化降解 RhB
        4.4.3 60%BiOCl 異質(zhì)結(jié)材料在可見(jiàn)光下光催化降解對(duì)氯苯酚
    4.5 光催化降解 MO 的機(jī)理
        4.5.1 加入捕獲劑光降解速率
        4.5.2 ·OH 自由基檢測(cè)圖譜
        4.5.3 O^2-自由基檢測(cè)圖譜
    4.6 光催化劑的穩(wěn)定性
    4.7 結(jié)論
第5章 溶液燃燒法合成 BiOBr/Bi₂₄O₃₁Br₁₀異質(zhì)結(jié)材料及其活性研究
    5.1 引言
    5.2 催化劑制備
    5.3 催化劑表征
        5.3.1 掃描電鏡分析(SEM)
        5.3.2 X 射線衍射分析(XRD)
        5.3.3 紫外可見(jiàn)漫反射 DRS)
        5.3.4 表面光電壓譜(SPS)
    5.4 光催化活性實(shí)驗(yàn)
        5.4.1 不同催化劑在可見(jiàn)光下光催化實(shí)驗(yàn)
        5.4.2 BiOBr/ Bi₂₄O₃₁Br₁₀異質(zhì)結(jié)的光催化降解 RhB 的機(jī)理
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文
致謝



本文編號(hào)：4040036