本文選題：復合材料　切入點：光催化　出處：《湘潭大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：隨著工業(yè)的發(fā)展,全球環(huán)境污染越來越嚴峻。光催化、超聲催化、染料分離因高效、綠色而引起了廣泛的關注。鉍基半導體作為一種重要的光催化材料,成為了光催化領域的研究熱點。其中,鹵氧化鉍BiOX(X=Cl,Br,I)因其特殊的結構而在處理污染物方面表現(xiàn)出良好的催化性能。然而,關于將氟氧化鉍(BiOF)用來處理有機污染物的研究很少,BiOF仍存在光催化活性較低等問題。本論文通過一些簡單的方法合成了一系列BiOF基復合材料,以改善BiOF的性能。具體研究內(nèi)容如下:(1)通過簡單的一步溶劑熱法制備了BiOF/Bi_2O_3復合材料。系統(tǒng)地研究了pH值對Bi OF/Bi_2O_3晶相、形貌、催化活性的影響。采用XRD、SEM、TEM、XPS、UV-Vis DRS對BiOF/Bi_2O_3進行了表征。結果表明,當pH調節(jié)為2-3或7-11時,所制備的產(chǎn)物為t-Bi OF/m-Bi_2O_3復合材料,由分布均勻的片狀粒子組成。此外,我們通過對RhB的降解來評估不同樣品的催化活性。當pH=2時,所制備的Bi OF/Bi_2O_3納米片的的催化活性最高。同時,也對BiOF/Bi_2O_3(pH=2)進行了接觸角測試,其薄膜經(jīng)過硬脂酸修飾后具有超疏水性質(155.41o)。(2)通過簡單的室溫攪拌法首次制備了BiOF/Bi_2O_3/CaWO_4復合材料。系統(tǒng)地研究了攪拌時間、表面活性劑及CaWO_4的摩爾分數(shù)對Bi OF/Bi_2O_3/CaWO_4性質的影響。通過XRD、SEM、TEM、XPS、BET、TG、元素映射對BiOF/Bi_2O_3/CaWO_4進行了表征。結果表明,當攪拌時間為10 min,加入0.5 g十二烷基苯磺酸鈉且x(CaWO_4)=85%時,所制得的Bi OF/Bi_2O_3/CaWO_4由CaWO_4微球和BiOF/Bi_2O_3納米片組成,熱穩(wěn)定性優(yōu)異,對亞甲基藍的吸附性能最高,染料分離效果最好,可循環(huán)利用。此外,我們也對S_t-1進行了接觸角測試。其薄膜在未修飾時也具有超疏水性質。(3)通過一步超聲法制備了BiO_xF_y/BiVO_4復合材料。通過XRD、SEM和XPS等測試對BiO_xF_y/Bi VO4進行了表征。并研究了超聲時間、表面活性劑對Bi OxFy/BiVO_4催化活性的影響。結果表明,不同超聲時間下制得的產(chǎn)物均為Bi VO4/BiO_(0.51)F_(1.98)復合物,超聲時間越長,BiVO_4/BiO_(0.51)F_(1.98)對亞甲基藍的催化活性越高。表面活性劑對產(chǎn)物的性質有一定的影響。當加入1 g十二烷基苯磺酸鈉時,制得的Bi O0.67F1.66/BiVO_4的催化性能最高。
[Abstract]:With the development of industry, global environmental pollution is becoming more and more serious. Photocatalysis, ultrasonic catalysis and dye separation have attracted wide attention because of their high efficiency and green. Bismuth based semiconductor is an important photocatalytic material. Bismuth bismuth halide (BiOXO _ XO _ 2) has shown good catalytic performance in the treatment of pollutants due to its special structure. In this paper, a series of BiOF matrix composites were synthesized by some simple methods, such as the low photocatalytic activity of BiOF. In order to improve the properties of BiOF, BiOF/Bi_2O_3 composites were prepared by a simple one-step solvothermal method. The effects of pH value on the crystal phase and morphology of BiOF/Bi_2O_3 were systematically studied. The effect of catalytic activity on the catalytic activity. The BiOF/Bi_2O_3 was characterized by XRDD-SEMTEMN UV-Vis DRS. The results showed that when pH was adjusted to 2-3 or 7-11, the synthesized product was t-Bi OF/m-Bi_2O_3 composite, which was composed of uniformly distributed flake particles. The catalytic activity of different samples was evaluated by the degradation of RhB. When pH = 2:00, the catalytic activity of the prepared BiOF/Bi_2O_3 nanoparticles was the highest. The BiOF/Bi_2O_3/CaWO_4 composite was prepared by simple room temperature stirring method, and the stirring time was studied systematically, and the film was modified with stearic acid and had superhydrophobic properties. The effect of the molar fraction of surfactant and CaWO_4 on the properties of BiOF/Bi_2O_3/CaWO_4 was studied. The elemental mapping was used to characterize the properties of BiOF/Bi_2O_3/CaWO_4. The results showed that when the stirring time was 10 min, 0.5 g sodium alkylbenzenesulfonate was added, the content of BiOF/Bi_2O_3/CaWO_4 was 85g. The prepared BiOF/Bi_2O_3 / CaWOS _ 4 is composed of CaWO_4 microspheres and BiOF/Bi_2O_3 nanoparticles, has excellent thermal stability, has the highest adsorption performance for methylene blue, and has the best dye separation efficiency and can be recycled. We also tested the contact angle of St-1. The thin film was also superhydrophobic when unmodified. (3) the BiO_xF_y/BiVO_4 composite was prepared by one-step ultrasonic method. The BiO_xF_y/Bi VO4 was characterized by XRD-SEM and XPS. The ultrasonic time was also studied. The effect of surfactants on the catalytic activity of Bi OxFy/BiVO_4 was studied. The longer the ultrasonic time is, the higher the catalytic activity for methylene blue is. The surfactant has a certain influence on the properties of the product. When 1 g sodium alkylbenzene sulfonate is added, the catalytic activity of BiO0.67F1.66 / BiVOS4 is the highest.
【學位授予單位】：湘潭大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TB332;O643.36

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