CuO/AgBr與Ag/g-C 3 N 4 /AgBr光催化劑的制備及其性質(zhì)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-02 15:09
隨著全球能源匱乏,能源的高效利用與開(kāi)發(fā)已成為人類(lèi)發(fā)展的總趨勢(shì)。半導(dǎo)體光催化技術(shù)作為新型清潔技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。隨著近幾年的研究開(kāi)發(fā),光催化技術(shù)廣泛應(yīng)用于污染物處理,催化產(chǎn)氫以及光催化殺菌等領(lǐng)域。AgBr作為新型半導(dǎo)體光催化劑,其禁帶寬度在2.46 eV左右,在可見(jiàn)光照射下電子-空穴分離,顯示出良好的光催化活性。然而,AgBr在光照后易產(chǎn)生單質(zhì)銀(Ag0),即具有光腐蝕性,這一特性制約了AgBr的穩(wěn)定性,影響其工業(yè)化應(yīng)用進(jìn)程?茖W(xué)家們通過(guò)一系列的改性方式以提高AgBr的光催化活性及穩(wěn)定性。本文即在此研究背景下,以AgBr為光催化研究對(duì)象,采用沉淀法以及水熱合成法分別合成出具有更高光催化活性及穩(wěn)定性的CuO/AgBr與Ag/g-C3N4/AgBr復(fù)合光催化劑。通過(guò)X射線衍射測(cè)試(XRD)、紫外-可見(jiàn)漫反射光譜(UV-Vis)、熱場(chǎng)發(fā)射電子掃描顯微鏡(FESEM)、光致發(fā)光光譜(PL)、X射線光電子能譜(XPS)、電子自旋共振光譜(ESR)、紅外光譜(FTIR)等表征手段對(duì)光催化劑進(jìn)行分析。此外,還分別考察了CuO/AgBr和Ag/g-C3N4/AgBr光催化劑可見(jiàn)光下對(duì)于目標(biāo)降解物的降解活性及穩(wěn)...
【文章來(lái)源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 半導(dǎo)體光催化的應(yīng)用
1.2.1 降解有機(jī)污染物
2)"> 1.2.2 生產(chǎn)潔凈能源(H2)
1.2.3 制備光催化抗菌材料
1.3 銀基半導(dǎo)體光催化劑研究
1.3.1 鹵化銀(AgX)光催化劑結(jié)構(gòu)研究
1.3.2 鹵化銀(AgX)的制備方法
1.3.3 鹵化銀(AgX)的光催化機(jī)理
1.3.4 AgX(X=Cl、Br、I)復(fù)合材料的研究
1.4 本論文的研究意義及研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
2.2 光催化劑的制備
2.2.1 異質(zhì)結(jié)型CuO/AgBr光催化劑的合成流程圖
2.2.2 復(fù)合光催化劑CuO/AgBr的再生流程圖
3N4/AgBr復(fù)合光催化劑的合成流程圖"> 2.2.3 Ag/g-C3N4/AgBr復(fù)合光催化劑的合成流程圖
2.3 光催化劑性能的表征
2.3.1 X射線衍射測(cè)試(XRD)
2.3.2 紫外可見(jiàn)漫反射光譜(UV-Vis)
2.3.3 熱場(chǎng)發(fā)射電子掃描顯微鏡鏡測(cè)試(FESEM)
2.3.4 X射線光電子能譜(XPS)
2.3.5 光致發(fā)光光譜(PL)
2.3.6 電子自旋共振光譜(ESR)
2.3.7 紅外光譜分析(FTIR)
2.4 光催化活性測(cè)試
2.5 甲基橙溶液與苯酚溶液的紫外-可見(jiàn)吸收光譜
第三章 CuO修飾AgBr光催化劑的合成、光催化活性及其再生
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 試劑與儀器
3.2.2 催化劑的制備
3.2.3 光催化降解實(shí)驗(yàn)
3.2.4 催化劑的再生
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 XRD分析
3.3.2 FESEM分析
3.3.3 UV-Vis分析
3.3.4 XPS分析
3.3.5 PL分析
3.3.6 ESR分析
3.3.7 光催化性能測(cè)試
3.3.8 捕獲劑實(shí)驗(yàn)
3.4 光催化機(jī)理
3.4.1 再生機(jī)理
3.4.2 光催化過(guò)程機(jī)理
3.5 本章小結(jié)
3N4/AgBr復(fù)合光催化劑的制備及光催化活性研究">第四章 Ag/g-C3N4/AgBr復(fù)合光催化劑的制備及光催化活性研究
4.1 緒論
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 化學(xué)試劑和實(shí)驗(yàn)儀器
4.2.2 光催化劑的制備
4.2.3 光催化劑的表征
4.2.4 光催化劑的活性研究
4.3 表征結(jié)果分析
4.3.1 XRD分析
4.3.2 DRS分析
4.3.3 SEM分析
4.3.4 XPS分析
4.3.5 PL分析
4.3.6 紅外光譜分析
4.3.7 催化劑的活性評(píng)價(jià)
4.3.8 捕獲劑實(shí)驗(yàn)
4.4 光催化機(jī)理推斷
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]β-Bi2O3/BiOI異質(zhì)結(jié)的制備及其有效去除有機(jī)染料的光催化作用(英文)[J]. 韓穗奇,李佳,楊凱倫,林雋. 催化學(xué)報(bào). 2015(12)
[2]Novel synthesis and characterization of CuO nanomaterials:Biological applications[J]. Ayekpam Bimolini Devi,Dinesh Singh Moirangthem,Narayan Chandra Talukdar,M.Damayanti Devi,N.Rajen Singh,Meitram Niraj Luwang. Chinese Chemical Letters. 2014(12)
[3]納米Ag@AgBr表面敏化K2Ti4O9可見(jiàn)光催化劑的微波合成、表征和光催化活性(英文)[J]. 梁英華,林雙龍,劉利,胡金山,崔文權(quán). 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(11)
[4]太陽(yáng)光響應(yīng)型Ag2S/Ag3PO4復(fù)合材料的制備及催化降解水楊酸[J]. 朱遂一,徐東方,方帥,耿直,楊霞. 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
[5]Ag/Ag3PO4/g-C3N4復(fù)合光催化劑的合成與再生及其可見(jiàn)光下的光催化性能(英文)[J]. 劉建新,王韻芳,王雅文,樊彩梅. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(04)
[6]Ag修飾的Fe3O4/TiO2復(fù)合磁性納米纖維的制備及光催化性能[J]. 達(dá)胡白乙拉,王曉暉,李曉天. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2014(02)
[7]g-C3N4/ZnO復(fù)合光催化劑的制備及其可見(jiàn)光光催化性能的研究[J]. 張澤軍,徐楊森,張偉德. 廣東化工. 2013(10)
[8]納米AgCl粉體的室溫固相制備技術(shù)研究[J]. 張燕,宋玉蘇,王源升. 材料工程. 2008(08)
[9]納米V2O5/ZnO光催化劑對(duì)壬基酚聚氧乙烯醚降解的催化活性[J]. 胡利利,杜志平,臺(tái)秀梅,李秋小,趙永紅. 催化學(xué)報(bào). 2008(06)
[10]CuO/TiO2-H2O2可見(jiàn)光催化亞甲基藍(lán)脫色效果及影響因素研究[J]. 吉芳英,邱雁,徐璇,袁云松. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2008(06)
碩士論文
[1]AgBr(Cl)/ZnO復(fù)合納米光催化劑的制備及其光催化性能研究[D]. 徐嘯.青島科技大學(xué) 2011
[2]鹵化銀復(fù)合納米二氧化鈦可見(jiàn)光催化劑的研究[D]. 劉只欣.北京化工大學(xué) 2010
本文編號(hào):2953126
【文章來(lái)源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:75 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 半導(dǎo)體光催化的應(yīng)用
1.2.1 降解有機(jī)污染物
2)"> 1.2.2 生產(chǎn)潔凈能源(H2)
1.2.3 制備光催化抗菌材料
1.3 銀基半導(dǎo)體光催化劑研究
1.3.1 鹵化銀(AgX)光催化劑結(jié)構(gòu)研究
1.3.2 鹵化銀(AgX)的制備方法
1.3.3 鹵化銀(AgX)的光催化機(jī)理
1.3.4 AgX(X=Cl、Br、I)復(fù)合材料的研究
1.4 本論文的研究意義及研究?jī)?nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器
2.2 光催化劑的制備
2.2.1 異質(zhì)結(jié)型CuO/AgBr光催化劑的合成流程圖
2.2.2 復(fù)合光催化劑CuO/AgBr的再生流程圖
3N4/AgBr復(fù)合光催化劑的合成流程圖"> 2.2.3 Ag/g-C3N4/AgBr復(fù)合光催化劑的合成流程圖
2.3 光催化劑性能的表征
2.3.1 X射線衍射測(cè)試(XRD)
2.3.2 紫外可見(jiàn)漫反射光譜(UV-Vis)
2.3.3 熱場(chǎng)發(fā)射電子掃描顯微鏡鏡測(cè)試(FESEM)
2.3.4 X射線光電子能譜(XPS)
2.3.5 光致發(fā)光光譜(PL)
2.3.6 電子自旋共振光譜(ESR)
2.3.7 紅外光譜分析(FTIR)
2.4 光催化活性測(cè)試
2.5 甲基橙溶液與苯酚溶液的紫外-可見(jiàn)吸收光譜
第三章 CuO修飾AgBr光催化劑的合成、光催化活性及其再生
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 試劑與儀器
3.2.2 催化劑的制備
3.2.3 光催化降解實(shí)驗(yàn)
3.2.4 催化劑的再生
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 XRD分析
3.3.2 FESEM分析
3.3.3 UV-Vis分析
3.3.4 XPS分析
3.3.5 PL分析
3.3.6 ESR分析
3.3.7 光催化性能測(cè)試
3.3.8 捕獲劑實(shí)驗(yàn)
3.4 光催化機(jī)理
3.4.1 再生機(jī)理
3.4.2 光催化過(guò)程機(jī)理
3.5 本章小結(jié)
3N4/AgBr復(fù)合光催化劑的制備及光催化活性研究">第四章 Ag/g-C3N4/AgBr復(fù)合光催化劑的制備及光催化活性研究
4.1 緒論
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 化學(xué)試劑和實(shí)驗(yàn)儀器
4.2.2 光催化劑的制備
4.2.3 光催化劑的表征
4.2.4 光催化劑的活性研究
4.3 表征結(jié)果分析
4.3.1 XRD分析
4.3.2 DRS分析
4.3.3 SEM分析
4.3.4 XPS分析
4.3.5 PL分析
4.3.6 紅外光譜分析
4.3.7 催化劑的活性評(píng)價(jià)
4.3.8 捕獲劑實(shí)驗(yàn)
4.4 光催化機(jī)理推斷
4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]β-Bi2O3/BiOI異質(zhì)結(jié)的制備及其有效去除有機(jī)染料的光催化作用(英文)[J]. 韓穗奇,李佳,楊凱倫,林雋. 催化學(xué)報(bào). 2015(12)
[2]Novel synthesis and characterization of CuO nanomaterials:Biological applications[J]. Ayekpam Bimolini Devi,Dinesh Singh Moirangthem,Narayan Chandra Talukdar,M.Damayanti Devi,N.Rajen Singh,Meitram Niraj Luwang. Chinese Chemical Letters. 2014(12)
[3]納米Ag@AgBr表面敏化K2Ti4O9可見(jiàn)光催化劑的微波合成、表征和光催化活性(英文)[J]. 梁英華,林雙龍,劉利,胡金山,崔文權(quán). 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(11)
[4]太陽(yáng)光響應(yīng)型Ag2S/Ag3PO4復(fù)合材料的制備及催化降解水楊酸[J]. 朱遂一,徐東方,方帥,耿直,楊霞. 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
[5]Ag/Ag3PO4/g-C3N4復(fù)合光催化劑的合成與再生及其可見(jiàn)光下的光催化性能(英文)[J]. 劉建新,王韻芳,王雅文,樊彩梅. 物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(04)
[6]Ag修飾的Fe3O4/TiO2復(fù)合磁性納米纖維的制備及光催化性能[J]. 達(dá)胡白乙拉,王曉暉,李曉天. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報(bào). 2014(02)
[7]g-C3N4/ZnO復(fù)合光催化劑的制備及其可見(jiàn)光光催化性能的研究[J]. 張澤軍,徐楊森,張偉德. 廣東化工. 2013(10)
[8]納米AgCl粉體的室溫固相制備技術(shù)研究[J]. 張燕,宋玉蘇,王源升. 材料工程. 2008(08)
[9]納米V2O5/ZnO光催化劑對(duì)壬基酚聚氧乙烯醚降解的催化活性[J]. 胡利利,杜志平,臺(tái)秀梅,李秋小,趙永紅. 催化學(xué)報(bào). 2008(06)
[10]CuO/TiO2-H2O2可見(jiàn)光催化亞甲基藍(lán)脫色效果及影響因素研究[J]. 吉芳英,邱雁,徐璇,袁云松. 環(huán)境工程學(xué)報(bào). 2008(06)
碩士論文
[1]AgBr(Cl)/ZnO復(fù)合納米光催化劑的制備及其光催化性能研究[D]. 徐嘯.青島科技大學(xué) 2011
[2]鹵化銀復(fù)合納米二氧化鈦可見(jiàn)光催化劑的研究[D]. 劉只欣.北京化工大學(xué) 2010
本文編號(hào):2953126
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