近幾年全國各省市出現(xiàn)大范圍霧霾,環(huán)境污染問題嚴(yán)重威脅到了人們的身體健康和生產(chǎn)生活環(huán)境。光催化技術(shù)的出現(xiàn)使得這一亟待解決的問題出現(xiàn)曙光。然而,目前的光催化劑材料的可見光利用率其實并不高,有待于發(fā)現(xiàn)并研究新的光催化材料及其催化機理。鐵電材料鐵酸鉍（BiFeO₃）因其特有的自發(fā)極化和窄的禁帶寬度,可有效分離光生載流子并將光催化光響應(yīng)范圍拓展至可見光區(qū)域使其成為備受研究人員關(guān)注的熱點材料。此外,三維石墨烯以其較大的比表面積可增強催化活性,且具有良好的電子傳輸能力可作為半導(dǎo)體載體材料,近年來成為人們廣泛關(guān)注的一類材料。本論文利用水熱法制備BiFe O₃/三維石墨烯復(fù)合材料,并進(jìn)行了實驗分析研究,協(xié)同二者的優(yōu)點來提高光催化活性并利用鐵電材料的壓電效應(yīng)實現(xiàn)機械調(diào)控下的機械-光催化。具體工作如下:（1）用Hummers法制備了氧化石墨烯,用水熱法合成了三維石墨烯以及不同形貌的BiFeO₃及其復(fù)合材料,具體包括:亞微米立方BiFe O₃納米紡錘BiFeO₃、亞微米繡球BiFeO₃

【文章來源】：浙江工業(yè)大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

光催化技術(shù)

圖 1-2 半導(dǎo)體光催化機理圖響半導(dǎo)體光催化活性的因素導(dǎo)體光催化的機理可知，影響光催化活性的因素有：光照波長范圍、光催帶寬度、電子空穴對分離率等。從本質(zhì)上來講，光催化劑的種類不同實際種影響因素的不同。因此，研究人員的工作一直集中在半導(dǎo)體催化劑材料比表面積、粒徑大小等對催化活性產(chǎn)生的不同影響方面。高半導(dǎo)體催化活性的方法半導(dǎo)體光催化活性的方法主要有：離子摻雜、貴金屬沉積、與其他材料復(fù)合）離子摻雜導(dǎo)體中摻雜金屬離子，會將缺陷引入半導(dǎo)體晶格中，改變離子的雜化軌道帶的位置，從而影響半導(dǎo)體的禁帶寬度。Sakar 等[1, 2]用溶膠凝膠法制備了濃度的 Bi1-xGdxFeO3，發(fā)現(xiàn)不同 Gd3+摻雜濃度會影響禁帶寬度的大小，從活性，如圖 1-3 所示。Balakumar 等[3, 4]制備了不同 Sc3+摻雜濃度的 Bi1-xScx

浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文（學(xué)術(shù)型）小。Wang 等[5]用靜電紡絲法制備了 Ba2+和 Mn4+摻雜的 BiFeO3禁帶寬度變小，光響應(yīng)范圍拓展至可見光區(qū)域。Michael 等[6]將不Ru3+，Os3+，Re5+，V4+，Rh3+摻雜進(jìn) TiO2，增強了包括氧化反應(yīng)化反應(yīng)，而 Co3+和 Al3+的摻雜卻減弱了 TiO2的光催化反應(yīng)。說適的離子。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鐵電半導(dǎo)體耦合薄膜電池中的反常載流子傳輸現(xiàn)象[J]. 帥佳麗,劉向鑫,楊彪.  物理學(xué)報. 2016(11)
[2]壓縮應(yīng)變載荷下氮化鎵隧道結(jié)微觀壓電特性及其巨壓電電阻效應(yīng)[J]. 張耿鴻,朱佳,姜格蕾,王彪,鄭躍.  物理學(xué)報. 2016(10)
[3]THERMODYNAMIC MODELING OF NANOSCALE FERROELECTRIC SYSTEMS[J]. Chung-Ho Woo.  Acta Mechanica Solida Sinica. 2009(06)
[4]TiO2薄膜光催化氧化I-的研究[J]. 崔玉民,單德杰,朱亦仁.  無機化學(xué)學(xué)報. 2001(03)
[5]有機物多相光催化降解反應(yīng)中催化劑固定化技術(shù)研究[J]. 王怡中,胡春.  環(huán)境科學(xué). 1998(04)



本文編號：3363358