銀基/鉍基復(fù)合半導(dǎo)體的制備及光催化性能研究
發(fā)布時間:2021-03-10 03:32
半導(dǎo)體光催化氧化技術(shù)能利用太陽光完全降解有機(jī)污染物,在水處理領(lǐng)域中具有良好的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)光催化劑大部分都屬于紫外光區(qū)響應(yīng)型的,太陽能的利用率較低。銀基半導(dǎo)體具有良好的可見光響應(yīng)性能,但是其普遍存在由光化學(xué)腐蝕導(dǎo)致的穩(wěn)定性差等因素。針對這一缺陷我們將銀基半導(dǎo)體復(fù)合到鉍基半導(dǎo)體中,利用鉍基半導(dǎo)體廉價、環(huán)保和其有利于光生電子和空穴分離的特殊的層狀結(jié)構(gòu)等特點。本文以可見光降解羅丹明B或酸性橙II為目標(biāo),研究了不同銀基半導(dǎo)體光催化復(fù)合鉍基半導(dǎo)體光催化劑的結(jié)構(gòu)和光催化性能的關(guān)系。主要研究內(nèi)容如下:首先,采用水熱法制備了BiVO4納米片,再通過沉淀法制備了一系列的Ag2CO3/BiVO4異質(zhì)結(jié)復(fù)合光催化劑,考察了其在可見光下光催化降解羅丹明B來評價其光催化活性。實驗結(jié)果表明Ag2CO3/BiVO4異質(zhì)結(jié)光催化劑的光催化活性明顯高于純Ag2CO3和BiVO4。通過能帶結(jié)構(gòu)計算說明了A...
【文章來源】:江西理工大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Ag/AgBr光催化機(jī)理示意圖
第一章 緒論穴的分離還增大了載流子的遷移速度。, AgI)同樣具有很好的可見光響應(yīng)性能。但照射也不穩(wěn)定。Huang 等[34]也將等離子體Ag/AgCl、Ag/AgBr[35]、Ag/Ag(Br,I)[36]等體g/AgCl 體系的光催化效率更高,而 Ag/Ag鹽主要包括 Ag3AsO4, AgNbO3, AgAlO4等等。其中 Ag3PO4被認(rèn)為是具有良好光 1.2 可知 Ag3PO4通常為立方體的結(jié)構(gòu)[37]時用 420 nm 的可見光照射時的產(chǎn) O2速率要 4 min。還有研究表明形貌對 Ag3PO4的3PO4比立方體的 Ag3PO4的催化反應(yīng)活性要
般方法合成的 Ag3PO4約為 5.6 m2/g, 并且在可見光下降解羅丹明 B 的活 Ag3PO4和商業(yè)用 P25。CQDs 是近期新出現(xiàn)的一種納米碳管,其表現(xiàn)出了性質(zhì)。Zhang 等[48]通過沉淀法制備出一種菱形十二面體的 CQDs/Ag3PO4圖 1.4。在降解甲基橙(MO)過程中表現(xiàn)出了良好的光催化活性,在可將光 就能完全降解完。同時催化劑還具備了很好的穩(wěn)定性。另外 Xu[49]等通過 Ag3PO4負(fù)載到 Bi2MoO6微球上。并且在可見光的照射下其降解羅丹明 B速率遠(yuǎn)高于純的 Ag3PO4和 Bi2MoO6。主要是由于 Ag3PO4擴(kuò)展了催化劑在范圍,然后光生載流子在 Ag3PO4/Bi2MoO6界面也得到了有效的分離。課題組首先采用 Hummers 氧化法先制備氧化石墨烯(GO),然后對氧化石墨合肼還原制備出石墨烯(GR),進(jìn)行超聲分散法合成了一系列的 GO/Ag2CO3復(fù)合光催化劑。通過光催化降解實驗結(jié)果表明 GO 和 GR 的引入可以CO3的活性,應(yīng)用一級反應(yīng)動力學(xué)方程進(jìn)行反應(yīng)速率常數(shù)的計算,在可見%GO/Ag2CO3復(fù)合光催化劑的反應(yīng)速率為 0.0152 min-1是純 Ag2CO3(0.0067 倍;1%GR/Ag2CO3的反應(yīng)速率常數(shù)為 0.0243 min-1是純的 3.68 倍[50]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Novel AgCl/Ag2CO3 heterostructured photocatalysts with enhanced photocatalytic performance[J]. Chang-Lin Yu,Long-Fu Wei,Jian-Chai Chen,Wan-Qin Zhou,Qi-Zhe Fan,Jimmy Yu. Rare Metals. 2016(06)
[2]研磨-焙燒法制備La2O3/BiOCl復(fù)合光催化劑及其對高濃度染料降解性能[J]. 陳建釵,余長林,李家德,方穩(wěn),何洪波. 無機(jī)材料學(xué)報. 2015(09)
[3]Ag3PO4體系光催化材料的研究進(jìn)展:基礎(chǔ)與改性(英文)[J]. 馬運柱,成帆,劉文勝,王娟,王依鍇. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(01)
[4]銀基半導(dǎo)體光催化劑研究進(jìn)展[J]. 李家德,方穩(wěn),周晚琴,余長林. 化工進(jìn)展. 2015(01)
[5]采用第一性原理研究非金屬摻雜BiOCl的電子結(jié)構(gòu)和光吸收性質(zhì)[J]. 王艷,張小超,趙麗軍,趙曉霞,史寶萍,樊彩梅. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報. 2014(12)
[6]W摻雜BiOCl光催化劑的制備及其可見光催化性能研究[J]. 成姣,曾大文,唐藤藤,崔占奎,田守勤. 化學(xué)與生物工程. 2014(03)
[7]ZnO/氧化石墨烯復(fù)合材料的制備及其可見光催化性能[J]. 何光裕,侯景會,黃靜,孫小強,陳海群. 高;瘜W(xué)工程學(xué)報. 2013(04)
[8]超聲波制備介孔結(jié)構(gòu)的氮摻雜TiO2納米晶及其可見光催化性能(英文)[J]. 周晚琴,余長林,樊啟哲,魏龍福,陳建釵,YU Jimmy C. 催化學(xué)報. 2013(06)
[9]Pt/BiOCl納米片的制備、表征及其光催化性能[J]. 余長林,陳建釵,操芳芳,李鑫,樊啟哲,YU Jimmy,魏龍福. 催化學(xué)報. 2013(02)
[10]二氧化鈦光催化材料及其改性技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 陳琳,楊蘇東,王傳義,馬鵬程. 離子交換與吸附. 2013(01)
博士論文
[1]鉍復(fù)合氧化物的合成及其可見光光催化性能研究[D]. 鄭艷.江南大學(xué) 2011
碩士論文
[1]SrTiO3光電材料和染料敏化太陽能電池的性能研究[D]. 楊曉利.河南大學(xué) 2012
[2]可見光響應(yīng)Bi2WO6光催化劑的合成及其光催化性能研究[D]. 高春梅.浙江大學(xué) 2008
本文編號:3073981
【文章來源】:江西理工大學(xué)江西省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
Ag/AgBr光催化機(jī)理示意圖
第一章 緒論穴的分離還增大了載流子的遷移速度。, AgI)同樣具有很好的可見光響應(yīng)性能。但照射也不穩(wěn)定。Huang 等[34]也將等離子體Ag/AgCl、Ag/AgBr[35]、Ag/Ag(Br,I)[36]等體g/AgCl 體系的光催化效率更高,而 Ag/Ag鹽主要包括 Ag3AsO4, AgNbO3, AgAlO4等等。其中 Ag3PO4被認(rèn)為是具有良好光 1.2 可知 Ag3PO4通常為立方體的結(jié)構(gòu)[37]時用 420 nm 的可見光照射時的產(chǎn) O2速率要 4 min。還有研究表明形貌對 Ag3PO4的3PO4比立方體的 Ag3PO4的催化反應(yīng)活性要
般方法合成的 Ag3PO4約為 5.6 m2/g, 并且在可見光下降解羅丹明 B 的活 Ag3PO4和商業(yè)用 P25。CQDs 是近期新出現(xiàn)的一種納米碳管,其表現(xiàn)出了性質(zhì)。Zhang 等[48]通過沉淀法制備出一種菱形十二面體的 CQDs/Ag3PO4圖 1.4。在降解甲基橙(MO)過程中表現(xiàn)出了良好的光催化活性,在可將光 就能完全降解完。同時催化劑還具備了很好的穩(wěn)定性。另外 Xu[49]等通過 Ag3PO4負(fù)載到 Bi2MoO6微球上。并且在可見光的照射下其降解羅丹明 B速率遠(yuǎn)高于純的 Ag3PO4和 Bi2MoO6。主要是由于 Ag3PO4擴(kuò)展了催化劑在范圍,然后光生載流子在 Ag3PO4/Bi2MoO6界面也得到了有效的分離。課題組首先采用 Hummers 氧化法先制備氧化石墨烯(GO),然后對氧化石墨合肼還原制備出石墨烯(GR),進(jìn)行超聲分散法合成了一系列的 GO/Ag2CO3復(fù)合光催化劑。通過光催化降解實驗結(jié)果表明 GO 和 GR 的引入可以CO3的活性,應(yīng)用一級反應(yīng)動力學(xué)方程進(jìn)行反應(yīng)速率常數(shù)的計算,在可見%GO/Ag2CO3復(fù)合光催化劑的反應(yīng)速率為 0.0152 min-1是純 Ag2CO3(0.0067 倍;1%GR/Ag2CO3的反應(yīng)速率常數(shù)為 0.0243 min-1是純的 3.68 倍[50]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Novel AgCl/Ag2CO3 heterostructured photocatalysts with enhanced photocatalytic performance[J]. Chang-Lin Yu,Long-Fu Wei,Jian-Chai Chen,Wan-Qin Zhou,Qi-Zhe Fan,Jimmy Yu. Rare Metals. 2016(06)
[2]研磨-焙燒法制備La2O3/BiOCl復(fù)合光催化劑及其對高濃度染料降解性能[J]. 陳建釵,余長林,李家德,方穩(wěn),何洪波. 無機(jī)材料學(xué)報. 2015(09)
[3]Ag3PO4體系光催化材料的研究進(jìn)展:基礎(chǔ)與改性(英文)[J]. 馬運柱,成帆,劉文勝,王娟,王依鍇. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(01)
[4]銀基半導(dǎo)體光催化劑研究進(jìn)展[J]. 李家德,方穩(wěn),周晚琴,余長林. 化工進(jìn)展. 2015(01)
[5]采用第一性原理研究非金屬摻雜BiOCl的電子結(jié)構(gòu)和光吸收性質(zhì)[J]. 王艷,張小超,趙麗軍,趙曉霞,史寶萍,樊彩梅. 高等學(xué);瘜W(xué)學(xué)報. 2014(12)
[6]W摻雜BiOCl光催化劑的制備及其可見光催化性能研究[J]. 成姣,曾大文,唐藤藤,崔占奎,田守勤. 化學(xué)與生物工程. 2014(03)
[7]ZnO/氧化石墨烯復(fù)合材料的制備及其可見光催化性能[J]. 何光裕,侯景會,黃靜,孫小強,陳海群. 高;瘜W(xué)工程學(xué)報. 2013(04)
[8]超聲波制備介孔結(jié)構(gòu)的氮摻雜TiO2納米晶及其可見光催化性能(英文)[J]. 周晚琴,余長林,樊啟哲,魏龍福,陳建釵,YU Jimmy C. 催化學(xué)報. 2013(06)
[9]Pt/BiOCl納米片的制備、表征及其光催化性能[J]. 余長林,陳建釵,操芳芳,李鑫,樊啟哲,YU Jimmy,魏龍福. 催化學(xué)報. 2013(02)
[10]二氧化鈦光催化材料及其改性技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 陳琳,楊蘇東,王傳義,馬鵬程. 離子交換與吸附. 2013(01)
博士論文
[1]鉍復(fù)合氧化物的合成及其可見光光催化性能研究[D]. 鄭艷.江南大學(xué) 2011
碩士論文
[1]SrTiO3光電材料和染料敏化太陽能電池的性能研究[D]. 楊曉利.河南大學(xué) 2012
[2]可見光響應(yīng)Bi2WO6光催化劑的合成及其光催化性能研究[D]. 高春梅.浙江大學(xué) 2008
本文編號:3073981
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