我們賴以生存的自然環(huán)境嚴(yán)重受到環(huán)境污染及能源問題的影響,光催化降解目標(biāo)污染物技術(shù)是新型高效的環(huán)境污染降解和控制手段。光催化技術(shù)可利用太陽光將水體和空氣中有害污染物降解為水、二氧化碳等無機(jī)物,環(huán)境友好且無二次污染。近年研究發(fā)現(xiàn),鹵氧化鉍（BiOX,X=Cl、Br、I）半導(dǎo)體材料因自身獨(dú)特電子結(jié)構(gòu)和良好的可見光響應(yīng)范圍在光催化降解污染物方面表現(xiàn)出極大潛力。本文采用原位合成法通過改變原料加入濃度將BiOX在紙漿纖維（PFs）上沉積,結(jié)果表明五水合硝酸鉍加入濃度為0.0045 mol/L時(shí),光催化紙甲醛去除率最優(yōu),BiOBr/PFs、BiOI/PFs及BiOCl/PFs光催化紙甲醛去除率分別為74.8%、75.3%和60.8%,BiOBr/PFs、BiOI/PFs比BiOCl/PFs光催化紙具有更好的光催化活性,但存在BiOX單一組分光生電子和空穴易復(fù)合,穩(wěn)定性差等問題,后續(xù)研究以BiOX為基礎(chǔ),構(gòu)建具有高催化活性和良好光循環(huán)穩(wěn)定性的BiOX復(fù)合光催化紙材料。采用相同制備方法,改變BiOBr與BiOI合成比例,制備BiOI/BiOBr/PFs復(fù)合光催化紙,在可見光4 h照射下,利用甲醛污染物去... 

【文章來源】：東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－２纖維素纖維分子結(jié)構(gòu)式??纖維素纖維的主要作用為物理吸附和化學(xué)吸附

吸收能量躍遷至導(dǎo)帶同時(shí)價(jià)帶缺失電子后在原有位置形成相疢??數(shù)Ｈ的空穴｜２２１。光生電子－空穴對彼此分離向半導(dǎo)體表面遷移１２３１，在光生載流子遷移的??過程中及遷移表面后都會(huì)發(fā)屯體內(nèi)復(fù)合，之后發(fā)生光催化氧化反應(yīng)｜２４１。??具體的光催化反應(yīng)如圖所示，大致可分為三個(gè)部分｜２５，２６＇２７１。??°２?＾ｅＣＢ－?ｅ－?ｅＣＢｅ－?ｅ￣??ｕｆ?ｅ＋ｈ＋??ｅ＋ｈ＊?＾?Ａ?體內(nèi)復(fù)合??表面釔合＾＾?ｆ??、丨?（?＾ＯＨ－??ｈ＋?ｈ＋?ｈ＋?ｈ＋?ｒ??＾ｈＶＢ＾?０１１??圖１－３半導(dǎo)體光催化機(jī)理圖｜２８ｉ??（１）光致激發(fā)：半導(dǎo)體光催化劑在可見光照射下，當(dāng)半導(dǎo)體受到光線中能最高十??帶隙能時(shí)，價(jià)帶上電子被激發(fā)躍遷到導(dǎo)帶與此同時(shí)價(jià)帶電子躍遷的位置產(chǎn)牛．相砬數(shù)丨丨的??空穴。??（２）光生電子－空穴對的遷移及復(fù)合：光生電子－空穴對在內(nèi)部電場作用下分離擴(kuò)散??到半導(dǎo)體表面，遷移表面過程中部分光生電了和空穴會(huì)發(fā)生從合，而轉(zhuǎn)移到外表而的部??分光生電子和空穴也會(huì)不同程度的發(fā)生復(fù)合。??（３?）表面光催化氧化反應(yīng)：未發(fā)生夂合的表面光卞電了？和空穴在ｔ．導(dǎo)休表Ｉｆｆ丨進(jìn)行??光催化氧化反應(yīng)，空穴具有較強(qiáng)的氧化能力，可自身氣化污染物丈現(xiàn)降解丨Ｉ的，也可將??表面的Ｈ２０和ＯＨ？氧化為超氧自由基繼續(xù)分解污染物。屯Ｔ＇擁有較強(qiáng)的還原能力與ｆ？導(dǎo)??－３?－??

不能單獨(dú)作為催化劑，鹵化銀單－結(jié)構(gòu)??在光照下不穩(wěn)定容易發(fā)生光腐蝕生成Ａｇ納米顆粒，隨著光照時(shí)間增加ＡｇＸ表面會(huì)沉枳??大量的Ａｇ納米顆粒，導(dǎo)致ＡｇＸ材料具有較低的光催化活性｜４３１。研宄人員發(fā)現(xiàn)在可見??光Ｆ?Ａｇ３丨可短時(shí)間內(nèi)高效降解亞甲基藍(lán)、中基橙等液體污染物，但后續(xù)循環(huán)實(shí)驗(yàn)中??Ａｇ３Ｐ０４不具有良好的光催化穩(wěn)定性，Ａｇ３Ｐ０４納米顆粒光照下發(fā)生光腐蝕，部分Ａｇ３Ｐ０４??納米顆粒被還原成Ａｇ單質(zhì)，致使光催化性能下降１４４１。??？?ＣＩ＆Ｂｒ?？??（ａ）?（ｂ）??圖１－５?（ａ）氣化銀和漠化銀（ｂ）碘化銀品型結(jié)構(gòu)Ｈｉ｜??近年來國內(nèi)外研究人員圍繞復(fù)合光催化劑的制備方法和污染物的降解．方Ｉｆｌ丨展開了大??量的研究，研究表明在半導(dǎo)體表面沉積ＡｇＸ納米顆粒形成詩質(zhì)結(jié)，可々效改善ＡｇＸ納??米顆粒的光穩(wěn)定性［４５］。Ｈｅ?丫等［４６］將ＡｇＢｒ負(fù)載在ＺＩＦ－８表面，研究發(fā)現(xiàn)ＡｇＢｒ負(fù)載的材??料的比表１１１丨枳增大，ＡｇＢｒ／ＺＩＦ－８對ＭＢ的降解效采是ＡｇＢｒ的３．６倍，光催化效果得到??明顯的提升Ｈ有較好穩(wěn)定性。Ｗｅｎ?Ｘ等１４７１制備ＡｇＩ／Ｂｉ４Ｖ２Ｏｎ納米異質(zhì)結(jié)Ｕ合光催化劑，??復(fù)合后光催化劑協(xié)Ｎ作用光催化ｎ能均比單一的材料好，并Ｈ．材料Ｋ有良好的穩(wěn)定性，??循環(huán)幾次后仍然保持較高的活性。Ｚｈａｎｇ?Ｚ等１４Ｘ１制備了?ＺｎＷ０４／Ａｇ３Ｐ０４?ｐ－ｎ型Ｕ合光催??化劑，實(shí)驗(yàn)表明復(fù)合光催化材料的性能較為突出，在可見光３５?ｍｉｎ內(nèi)使丨丨標(biāo)產(chǎn)物降解??９９．５％，復(fù)合材料的光催化性能得到提高。Ｂｉ?Ｙ等１４９１通過綠色的合成方法制備??ＡｇＸ／Ａｇ３Ｐ０４殼核異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)與純凈的Ａｇ３Ｐ０４單體

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3291297