金屬有機骨架/無機半導體復合材料的制備和性能研究
發(fā)布時間:2021-08-21 18:14
近年來,光催化技術由于具有操作簡單方便,能量消耗量低,應用范圍廣泛等特點,被認為是治理環(huán)境污染和緩解能源緊缺問題的重要途徑。在諸多光催化材料中,金屬有機骨架材料(MOFs)具有比表面積大、孔隙率高等自身優(yōu)勢,有望成為新一代降解有機污染物的優(yōu)良光催化劑。其中,鋯基金屬有機骨架材料UiO-66因其具有光催化性能和宏量制備工藝簡單而受到廣泛關注。并且,將UiO-66與無機半導體有效復合形成的復合型光催化材料能夠兼具兩者的優(yōu)點和性能協(xié)同,是目前功能材料的重點研究方向。本文以增強UiO-66材料的光催化活性為目的,希望通過有效的合成方法構筑光催化性能優(yōu)良的復合型光催化劑;诖,本課題主要從UiO-66與硫化銅復合材料的制備方法和光催化降解有機染料的性能進行研究。主要研究內容如下:(1)CuS/UiO-66復合材料的制備和光催化性能研究:本研究采用溶劑熱法合成CuS/UiO-66復合材料。制備得到系列不同CuS和UiO-66質量比的CuS/UiO-66復合光催化劑,通過X-射線粉末衍射(XRD)確定CuS/UiO-66復合材料由六方相CuS和立方相Zr6O4
【文章來源】:東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
-1部分半導體材料的能帶結構示意圖
能帶較小的半導體材料具有較寬的光吸圖 1.2-1 部分半導體材料的能帶結構示意圖空穴:光催化劑吸收光后產生光生電子和原反應:光生電子和空穴能夠和空氣中的性物質。水中有害物質能夠被這些活性物圖 1.2-2 所示。
用太陽光中的可見光部分,從而限制了其在光催化領域也是一類常見的無機半導體光催化材料,如硫化銅,因此能夠實現(xiàn)對太陽光的有效利用,但是也存在著,單一的無機半導體材料的光催化性能并不是非常優(yōu)單一的無機半導體材料的光催化活性,例如摻雜稀土敏化等等[10]。材料:通常由兩種或者多種無機半導體材料通過有效形成復合型光催化劑。由于半導體材料各自的能帶結也不同,因此復合型光催化材料可以彌補單一半導體缺點。此外,相互復合的兩種半導體會形成新的能帶生電子與空穴的快速分離,實現(xiàn)對污染物的有效降解光催化劑降解染料機理圖[11]。因此,在光催化領域發(fā)展前途。
本文編號:3356093
【文章來源】:東南大學江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
-1部分半導體材料的能帶結構示意圖
能帶較小的半導體材料具有較寬的光吸圖 1.2-1 部分半導體材料的能帶結構示意圖空穴:光催化劑吸收光后產生光生電子和原反應:光生電子和空穴能夠和空氣中的性物質。水中有害物質能夠被這些活性物圖 1.2-2 所示。
用太陽光中的可見光部分,從而限制了其在光催化領域也是一類常見的無機半導體光催化材料,如硫化銅,因此能夠實現(xiàn)對太陽光的有效利用,但是也存在著,單一的無機半導體材料的光催化性能并不是非常優(yōu)單一的無機半導體材料的光催化活性,例如摻雜稀土敏化等等[10]。材料:通常由兩種或者多種無機半導體材料通過有效形成復合型光催化劑。由于半導體材料各自的能帶結也不同,因此復合型光催化材料可以彌補單一半導體缺點。此外,相互復合的兩種半導體會形成新的能帶生電子與空穴的快速分離,實現(xiàn)對污染物的有效降解光催化劑降解染料機理圖[11]。因此,在光催化領域發(fā)展前途。
本文編號:3356093
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