近幾年全國各省市出現大范圍霧霾,環(huán)境污染問題嚴重威脅到了人們的身體健康和生產生活環(huán)境。光催化技術的出現使得這一亟待解決的問題出現曙光。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范圍拓展至可見光區(qū)域使其成為備受研究人員關注的熱點材料。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體載體材料,近年來成為人們廣泛關注的一類材料。本論文利用水熱法制備BiFe O₃/三維石墨烯復合材料,并進行了實驗分析研究,協同二者的優(yōu)點來提高光催化活性并利用鐵電材料的壓電效應實現機械調控下的機械-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)大學浙江省

【文章頁數】：89 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

光催化技術

圖 1-2 半導體光催化機理圖響半導體光催化活性的因素導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體催化劑材料比表面積、粒徑大小等對催化活性產生的不同影響方面。高半導體催化活性的方法半導體光催化活性的方法主要有：離子摻雜、貴金屬沉積、與其他材料復合）離子摻雜導體中摻雜金屬離子，會將缺陷引入半導體晶格中，改變離子的雜化軌道帶的位置，從而影響半導體的禁帶寬度。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)大學碩士學位論文（學術型）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，光響應范圍拓展至可見光區(qū)域。Michael 等[6]將不Ru3+，Os3+，Re5+，V4+，Rh3+摻雜進 TiO2，增強了包括氧化反應化反應，而 Co3+和 Al3+的摻雜卻減弱了 TiO2的光催化反應。說適的離子。

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3363358