【摘要】：近年,Bi系光催化材料因其資源豐富、可見光區(qū)有響應等優(yōu)點備受關注,但由于光生電子和空穴易復合的特性限制了Bi系光催化材料的應用。構建p-n異質結和形貌控制有利于光生電子和空穴的分離、提升其光催化性能。本文中采用水熱法和原位轉換法分別設計構建了BiOBr/BiVO_4 p-n異質結和帶有特殊結構的BiOCl/BiVO_4 p-n異質結,通過對制備材料的系列表征以及光電化學和光催化性能測試,探究不同反應條件對復合材料的形成、材料的形貌以及材料的光催化性能的影響。利用復合材料對抗生素諾氟沙星的降解實驗,對降解性能及機理進行了探究分析。實驗結果表明,在制備BiOBr/BiVO_4 p-n異質結時,只有當CTAB和HNO3同時存在才能形成BiOBr/BiVO_4復合材料。BiOBr/BiVO_4 p-n異質結光催化降解RhB的效率較純的BiVO_4而言有了明顯的提高,這主要歸因于BiVO_4和BiOBr之間形成的內建電場能有效的抑制光生電子-空穴的復合。在制備BiOCl/BiVO_4 p-n異質結時,HCl的濃度對BiOCl/BiVO_4復合材料的形貌以及性能的影響非常顯著。由于p-n異質結和特殊形貌結構的共同作用,BiOCl納米片與BiVO_4介孔紡錘體相互交錯的BiOCl/BiVO_4復合材料的光催化性能得到了進一步的提升。分析諾氟沙星的降解機理,發(fā)現在反應過程中起主要作用的是空穴。因此要實現對抗生素的降解,不僅僅需要光生電子和空穴的有效分離,還需要光生空穴具有較強的氧化能力。
[Abstract]:In recent years, Bi-B-based photocatalytic materials have attracted much attention because of their rich resources and response in visible region. However, the application of Bi photocatalytic materials is limited by the easy recombination of photogenerated electrons and holes. The formation of p-n heterojunction and morphology control are beneficial to the separation of photogenerated electrons and holes, and the photocatalytic properties of p-n heterojunction are improved. In this paper, BiOBr/BiVO_4 p-n heterojunction and BiOCl/BiVO_4 p-n heterojunction with special structure were designed and constructed by hydrothermal method and in-situ conversion method, respectively. The effects of different reaction conditions on the formation, morphology and photocatalytic properties of composites were investigated. The degradation performance and mechanism of antibiotic norfloxacin were studied by using composite materials. The experimental results show that when BiOBr/BiVO_4 p-n heterojunction is prepared, the efficiency of photocatalytic degradation of RhB in BiOBr/BiVO_4 composite. BiOBr-BiVOP 4p-n heterojunction can only be obtained when CTAB and HNO3 exist simultaneously. The photocatalytic degradation efficiency of RhB is higher than that of pure BiVO_4. This is mainly due to the fact that the built-in electric field formed between BiVO_4 and BiOBr can effectively inhibit the combination of photogenerated electrons and holes. The concentration of BiOCl/BiVO_4 p-n heterojunction has a significant effect on the morphology and properties of BiOCl/BiVO_4 composites. Because of the interaction of p-n heterojunction and special morphology, the photocatalytic properties of BiOCl/BiVO_4 composites interlaced with BiVO_4 mesoporous spindles were further improved. The degradation mechanism of norfloxacin was analyzed. Therefore, the degradation of antibiotics requires not only the effective separation of photogenerated electrons and holes, but also the strong oxidation ability of photogenerated holes.
【學位授予單位】：青島科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O643.36;O644.1

【參考文獻】

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本文編號：2258376