多形貌鎢酸鉍光催化劑的制備及性能研究
本文關(guān)鍵詞:多形貌鎢酸鉍光催化劑的制備及性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:Bi2WO6作為一種新型光催化劑,因其獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì),可以有效的利用太陽(yáng)光。以硝酸鉍(Bi(NO3)3·5H2O)和鎢酸鈉(Na2WO4·2H2O)作為起始反應(yīng)物,用CTAB、SDS、PVP作為表面修飾劑用水熱法來合成分級(jí)結(jié)構(gòu)的納米鎢酸鉍。利用XRD、SEM、TEM、BET、UV-Vis等表征手段對(duì)Bi2WO6形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,重點(diǎn)研究了水熱時(shí)間、前驅(qū)液pH值、不同模板劑等因素對(duì)產(chǎn)物Bi2WO6的結(jié)構(gòu)組成、微觀形貌及催化性能的影響,探索了不同工藝因素下Bi2WO6的形成生長(zhǎng)機(jī)理。在室溫下,可見光照射,,并以含有羅丹明B的有機(jī)廢水和含氮輕質(zhì)油為目標(biāo)污染物分別對(duì)Bi2WO6催化活性進(jìn)行評(píng)價(jià)。 不同的模板劑添加對(duì)催化劑形貌結(jié)構(gòu)和光催化活性產(chǎn)生較大的影響,其中加入了CTAB、SDS、PVP,催化劑的形貌多樣,如球狀體、花狀體、鳥巢裝等。以羅丹明B為目標(biāo)污染物研究了Bi2WO6的催化活性,添加表活劑SDS催化劑結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定,活性更高。研究結(jié)果表明:催化劑加入量為2g/L,降解濃度為40mg/L羅丹明B,光催化反應(yīng)150min,降解率已到達(dá)94.3%。 采用一步水熱合成法制備Co2+摻Bi2WO6納米粉末,結(jié)果表明Co2+的添加有助于增加催化劑比表面積,抑制了晶粒生長(zhǎng),優(yōu)化后催化劑的光譜吸收范圍向可見光區(qū)拓展。Co2+/Bi2WO6催化活性明顯高于未優(yōu)化的Bi2WO6,可見光照射下,150min內(nèi),Co2+/Bi2WO6對(duì)羅丹明B的降解率可達(dá)98%。 以吡啶為目標(biāo)化合物配制模擬油品來考察Bi2WO6脫氮性能,光催化脫氮實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用最佳制備條件下合成的純態(tài)Bi2WO6光催化劑,催化劑用量為20mg/40ml模擬液,光催化反應(yīng)2.5小時(shí),此時(shí),模擬油品的脫氮率可達(dá)69%。采用一步水熱合成法制備Ni2+/Bi2WO6納米粉末。當(dāng)Ni2+的摻雜量為1%,Bi2WO6光催化劑的結(jié)構(gòu)性能突出,Ni2+/Bi2WO6的光催化脫氮率為94%。
【關(guān)鍵詞】:Bi2WO6 晶體增長(zhǎng) 改性 光催化 輕質(zhì)油品脫氮
【學(xué)位授予單位】:東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號(hào)】:O643.36;O614.532
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-7
- 創(chuàng)新點(diǎn)摘要7-8
- 目錄8-10
- 前言10-11
- 第一章 文獻(xiàn)綜述11-21
- 1.1 光催化反應(yīng)的基本原理11-12
- 1.2 新型光催化劑的研究現(xiàn)狀12-15
- 1.2.1 氧化鉍12-13
- 1.2.2 鹵氧化鉍13
- 1.2.3 釩酸鉍13-14
- 1.2.4 鎢酸鉍14-15
- 1.3 光催化劑的制備15-16
- 1.4 光催化劑的改性16-17
- 1.4.1 貴金屬沉積16-17
- 1.4.2 離子摻雜改性17
- 1.4.3 半導(dǎo)體復(fù)合17
- 1.5 光催化技術(shù)的應(yīng)用17-19
- 1.5.1 廢氣凈化的應(yīng)用17-18
- 1.5.2 抗菌除臭的應(yīng)用18
- 1.5.3 有機(jī)廢水處理18-19
- 1.6 選題的目的、意義和研究?jī)?nèi)容19-21
- 第二章 鎢酸鉍的制備表征21-26
- 2.1 實(shí)驗(yàn)試劑與儀器21-22
- 2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑21
- 2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器21-22
- 2.2 催化劑的制備與表征22-26
- 2.2.1 催化劑的制備22
- 2.2.2 催化劑的表征22-23
- 2.2.3 光催化降解羅丹明 B23-24
- 2.2.4 催化劑的光催化脫氮性能研究24-26
- 第三章 多形貌 Bi_2WO_6的水熱合成26-40
- 3.1 催化劑的結(jié)構(gòu)和形貌表征26-28
- 3.1.1 Bi_2WO_6的 XRD 分析26
- 3.1.2 Bi_2WO_6的形貌分析分析26-27
- 3.1.3 Bi_2WO_6的 TEM 分析27-28
- 3.1.4 Bi_2WO_6的 FTIR 分析測(cè)試28
- 3.2 Bi_2WO_6微球的生長(zhǎng)機(jī)理初探28-33
- 3.2.1 前驅(qū)體 pH 值對(duì) Bi_2WO_6的影響28-30
- 3.2.2 反應(yīng)時(shí)間對(duì) Bi_2WO_6的影響30-31
- 3.2.3 不同表活劑對(duì) Bi_2WO_6的影響31-33
- 3.3 光催化降解染料廢水的研究33-37
- 3.3.1 不同表活劑對(duì)催化劑降解羅丹明 B 的影響33
- 3.3.2 催化劑用量對(duì)羅丹明 B 降解的影響33-34
- 3.3.3 反應(yīng)液濃度對(duì)羅丹明 B 降解的影響34-35
- 3.3.4 溶液 pH 值對(duì)羅丹明 B 降解的影響35-36
- 3.3.5 H_2O_2對(duì)羅丹明 B 降解效果的影響36-37
- 3.4 催化劑回收再利用37-38
- 3.5 本章小結(jié)38-40
- 第四章 Co~(2+)離子摻雜對(duì) Bi_2WO_6結(jié)構(gòu)與光催化活性的影響40-45
- 4.1 Co~(2+)/Bi_2WO_6的表征分析40-42
- 4.1.1 Co~(2+)/Bi_2WO_6的 XRD40
- 4.1.2 Co~(2+)/Bi_2WO_6的 EDS 分析40-41
- 4.1.3 Co~(2+)/Bi_2WO_6形貌分析41-42
- 4.1.4 Co~(2+)/ Bi_2WO_6的 UV Vis 分析42
- 4.2 Co~(2+)/Bi_2WO_6光催化降解染料廢水的研究42-44
- 4.2.1 Co~(2+)/Bi_2WO_6光催化劑的催化性能42-43
- 4.2.2 Co~(2+)/Bi_2WO_6光催化劑的機(jī)理探討43-44
- 4.3 本章小結(jié)44-45
- 第五章 Bi_2WO_6光催化輕質(zhì)油脫氮性能研究45-53
- 5.1 引言45
- 5.2 Ni~(2+)/Bi_2WO_6的表征分析45-49
- 5.2.1 Ni~(2+)/Bi_2WO_6的 XRD45-46
- 5.2.2 Ni~(2+)/Bi_2WO_6的 EDS 分析46
- 5.2.3 Bi_2WO_6優(yōu)化改性后形貌 SEM 分析46-47
- 5.2.4 Ni~(2+)/Bi_2WO_6比表面積及孔徑分布分析47-48
- 5.2.5 Ni~(2+)/Bi_2WO_6的 UV Vis 分析48
- 5.2.6 Ni~(2+)/Bi_2WO_6的酸性分析48-49
- 5.3 光催化輕質(zhì)油脫氮性能考察49-52
- 5.3.1 不同含氮母液濃度對(duì)油品脫氮性能的影響49
- 5.3.2 光催化反應(yīng)溫度對(duì)油品脫氮性能的影響49-50
- 5.3.3 催化劑用量對(duì)油品脫氮性能的影響50
- 5.3.4 光催化反應(yīng)時(shí)間對(duì)油品脫氮性能的影響50-51
- 5.3.5 Ni~(2+)/Bi_2WO_6光催化脫氮性能的影響51
- 5.3.6 Ni~(2+)/Bi_2WO_6光催化機(jī)理探討51-52
- 5.4 本章小結(jié)52-53
- 結(jié)論53-54
- 參考文獻(xiàn)54-62
- 發(fā)表文章目錄62-63
- 致謝63-64
- 詳細(xì)摘要64-75
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:多形貌鎢酸鉍光催化劑的制備及性能研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):328737
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