【摘要】：近年,Bi系光催化材料因其資源豐富、可見(jiàn)光區(qū)有響應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)備受關(guān)注,但由于光生電子和空穴易復(fù)合的特性限制了Bi系光催化材料的應(yīng)用。構(gòu)建p-n異質(zhì)結(jié)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(zhuǎn)換法分別設(shè)計(jì)構(gòu)建了BiOBr/BiVO_4 p-n異質(zhì)結(jié)和帶有特殊結(jié)構(gòu)的BiOCl/BiVO_4 p-n異質(zhì)結(jié),通過(guò)對(duì)制備材料的系列表征以及光電化學(xué)和光催化性能測(cè)試,探究不同反應(yīng)條件對(duì)復(fù)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(fù)合材料對(duì)抗生素諾氟沙星的降解實(shí)驗(yàn),對(duì)降解性能及機(jī)理進(jìn)行了探究分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在制備BiOBr/BiVO_4 p-n異質(zhì)結(jié)時(shí),只有當(dāng)CTAB和HNO3同時(shí)存在才能形成BiOBr/BiVO_4復(fù)合材料。BiOBr/BiVO_4 p-n異質(zhì)結(jié)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?dú)w因于BiVO_4和BiOBr之間形成的內(nèi)建電場(chǎng)能有效的抑制光生電子-空穴的復(fù)合。在制備BiOCl/BiVO_4 p-n異質(zhì)結(jié)時(shí),HCl的濃度對(duì)BiOCl/BiVO_4復(fù)合材料的形貌以及性能的影響非常顯著。由于p-n異質(zhì)結(jié)和特殊形貌結(jié)構(gòu)的共同作用,BiOCl納米片與BiVO_4介孔紡錘體相互交錯(cuò)的BiOCl/BiVO_4復(fù)合材料的光催化性能得到了進(jìn)一步的提升。分析諾氟沙星的降解機(jī)理,發(fā)現(xiàn)在反應(yīng)過(guò)程中起主要作用的是空穴。因此要實(shí)現(xiàn)對(duì)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(qiáng)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(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O643.36;O644.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2258376