發(fā)布時間：2018-02-05 01:37

  本文關(guān)鍵詞： 鉍基半導體 銀基半導體 復合材料 可見光催化　出處：《遼寧科技大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著國家工業(yè)的快速發(fā)展,環(huán)境污染與能源短缺問題日益凸顯,開發(fā)更為高效的新型可見光響應(yīng)光催化劑勢在必行。本論文利用不同方法成功制備了α-Bi2O3、Ag3PO4光催化劑,并用XRD、SEM、UV-Vis DRS等檢測手段對樣品的晶相結(jié)構(gòu)、晶體形貌和光學性能進行分析。同時,由于Ag3PO4存在穩(wěn)定性差、光腐蝕性嚴重、價格昂貴的問題,本文制備了Ag3PO4-BiPO4和Ag3PO4-Bi2WO6兩種復合材料,并對其光催化活性和循環(huán)穩(wěn)定性進行了研究。論文的主要研究內(nèi)容如下:1.選用不同醇(甲醇、乙醇、異丙醇)作溶劑,采用溶劑熱法制備了不同晶體形貌的α-Bi2O3光催化劑。研究結(jié)果顯示,醇的種類和用量對晶體形貌具有很大影響;甲醇與水體積比的改變對晶體形貌影響最大,隨著醇水比的增加,α-Bi2O3晶體形貌從斜棱柱狀納米棒逐漸演變?yōu)榱庑纹瑺罱Y(jié)構(gòu)。將菱形片狀結(jié)構(gòu)α-Bi2O3用于光催化降解MO,光催化降解效率達68.7%,五次循環(huán)再生后光催化降解效率仍可達到65%。2.選用不同醇(乙醇、乙二醇、丙三醇),采用醇輔助水熱法制備了Ag3PO4光催化劑。研究發(fā)現(xiàn),醇的種類影響Ag3PO4的晶體形貌、分散性及光學性質(zhì),進而影響其光催化性能。在可見光下降解Rh B實驗顯示,加入乙醇后制備的多面體Ag3PO4光催化活性最強。循環(huán)實驗表明,Ag3PO4光催化劑降解性能不穩(wěn)定,多面體Ag3PO4穩(wěn)定性相對較好。3.采用水熱法和沉淀法相結(jié)合的方法成功制備Ag3PO4-BiPO4異質(zhì)結(jié)光催化劑。它由直徑在300-400 nm Ag3PO4球形顆粒與寬約150 nm、長約3μm的BiPO4微米棒通過自組裝形成�？梢姽庀陆到釸hB實驗表明,當Ag3PO4與BiPO4摩爾比為1:5時,Ag3PO4-BiPO4異質(zhì)結(jié)光催化劑呈現(xiàn)出最高的催化活性,90 min內(nèi)RhB降解效率為96%。經(jīng)過五次循環(huán)實驗后,降解效率仍可達到90%。4.采用溶劑熱法與沉淀法相結(jié)合的方法成功制備Ag3PO4-Bi2WO6復合材料光催化劑�？梢姽庀陆到釸hB實驗表明,當Ag3PO4與Bi2WO6摩爾比為1:2時,光催化活性最好,70 min內(nèi)降解率達98%。經(jīng)過五次循環(huán)實驗,90 min光催化降解RhB效率仍保持在92%,穩(wěn)定性明顯提高。
[Abstract]:With the rapid development of national industry, environmental pollution and energy shortage have become increasingly prominent. It is imperative to develop a more efficient photocatalyst for visible light response. In this paper, 偽 -Bi2O3Ag-3PO4 photocatalyst has been successfully prepared by different methods, and XRDX SEM has been used to prepare 偽 -Bi2O3Ag-3PO4 photocatalyst. The crystal structure, morphology and optical properties of the samples were analyzed by UV-Vis DRS. At the same time, because of the poor stability of Ag3PO4, the photocorrosion was serious. Because of the high price, Ag3PO4-BiPO4 and Ag3PO4-Bi2WO6 composites were prepared in this paper. The photocatalytic activity and cycle stability were studied. The main contents of this paper were as follows: 1. Different alcohols (methanol, ethanol, isopropanol) were selected as solvents. 偽 -Bi _ 2O _ 3 photocatalysts with different crystal morphology were prepared by solvothermal method. The change of the volume ratio of methanol to water has the greatest effect on the morphology of the crystal, with the increase of the ratio of alcohol to water. The morphology of 偽 -Bi _ 2O _ 3 crystal evolved from an oblique prismatic nanorod to a rhombohedral structure. 偽 -Bi _ 2O _ 3 was used in photocatalytic degradation of MO.The photocatalytic degradation efficiency of 偽 -Bi _ 2O _ 3 was up to 68.7%. The photocatalytic degradation efficiency of Ag3PO4 was still up to 65.2 after five cycles regeneration. Different alcohols (ethanol, ethylene glycol, glycerol) were used to prepare Ag3PO4 photocatalyst by alcohol-assisted hydrothermal method. The crystal morphology, dispersion and optical properties of Ag3PO4 were affected by the kinds of alcohols. The photocatalytic activity of polyhedron Ag3PO4 prepared by adding ethanol was the strongest, and the cyclic experiment showed that the photocatalytic activity of Ag-3PO4 photocatalyst was unstable. The stability of polyhedron Ag3PO4 is relatively good .3.The photocatalyst of Ag3PO4-BiPO4 heterojunction is successfully prepared by hydrothermal method and precipitation method. The photocatalyst is composed of 300-400 diameters. Ag3PO4 spherical particles with a width of about 150nm. BiPO4 micron rods about 3 渭 m in length were formed by self-assembly. RhB degradation experiments under visible light show that when the molar ratio of Ag3PO4 to BiPO4 is 1: 5. Ag3PO4-BiPO4 heterojunction photocatalyst showed the highest catalytic activity within 90 min. The degradation efficiency of RhB was 96%. The photocatalyst of Ag3PO4-Bi2WO6 composite was successfully prepared by the combination of solvothermal method and precipitation method. The results of RhB degradation experiments under visible light showed that the degradation efficiency was still 90%. When the molar ratio of Ag3PO4 to Bi2WO6 is 1: 2, the photocatalytic activity can reach 98% in 70 min. The photocatalytic degradation efficiency of RhB remained at 92 for 90 min, and the stability was improved obviously.
【學位授予單位】：遼寧科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O643.36

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