改性氧化鎢半導(dǎo)體光催化劑的制備及光催化性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-09 20:05
半導(dǎo)體光催化劑在環(huán)境和能源領(lǐng)域有著潛在的應(yīng)用前景。W03由于具有良好的穩(wěn)定性,價(jià)帶空穴氧化能力強(qiáng),來(lái)源廣泛,低價(jià),無(wú)毒的特點(diǎn)而受到廣泛關(guān)注。然而,純W03存在對(duì)太陽(yáng)光譜的利用率低,導(dǎo)帶電位低以至于光生電子-空穴對(duì)容易產(chǎn)生復(fù)合這些不足,限制了 W03大規(guī)模的商業(yè)化應(yīng)用。本文通過(guò)Ag摻雜和Ag負(fù)載兩種方法對(duì)W03光催化劑進(jìn)行改性處理,并探究前驅(qū)體煆燒溫度對(duì)Ag摻雜W03光催化劑性能的影響,以提高其光催化性能。主要內(nèi)容如下:(1)以磷鎢酸和硝酸銀為原料,通過(guò)固相合成法一步合成Ag摻雜W03光催化劑,純W03通過(guò)磷鎢酸分解得到。通過(guò)XRD、SEM、TEM、UV-vis DRS、Raman、ESR和XPS等分析技術(shù)表征催化劑的晶相組成、微觀結(jié)構(gòu)、形貌和光學(xué)吸收等性質(zhì)。結(jié)果表明,Ag成功的摻雜進(jìn)W03晶格中,并且誘導(dǎo)W03由四方相向正交相的轉(zhuǎn)變。Ag+取代W6+產(chǎn)生了表面氧空位,同時(shí)富含氧空位的四方相W03在向正交相W03的轉(zhuǎn)變過(guò)程中體內(nèi)氧空位急劇減少。光催化降解羅丹明B實(shí)驗(yàn)表明Ag摻雜顯著加強(qiáng)了W03的光催化性能。分析光催化性能影響因素和電化學(xué)測(cè)試結(jié)果,我們得出表面氧空位作為光生電子和空穴的分離...
【文章來(lái)源】:福州大學(xué)福建省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
中文摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 半導(dǎo)體光催化的基本理論
1.2.1 半導(dǎo)體光催化的基本原理
1.2.2 光催化性能影響因素
1.3 半導(dǎo)體光催化材料的改性方法
1.3.1 缺陷工程
1.3.2 貴金屬沉積
1.3.3 半導(dǎo)體復(fù)合
1.4 WO_3光催化材料
1.4.1 WO_3光催化材料簡(jiǎn)述
1.4.2 WO_3光催化材料的研究進(jìn)展
1.5 本論文的研究?jī)?nèi)容及意義
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 主要化學(xué)試劑和儀器
2.2 測(cè)試與分析方法
2.2.1 X射線衍射(XRD)
2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.2.3 透射電子顯微鏡(TEM)和能譜儀(EDS)
2.2.4 紫外可見漫反射光譜(UV-vis DRS)
2.2.5 紅外光譜(FT-IR)
2.2.6 拉曼光譜(Raman)
2.2.7 比表面積及孔徑(BET-BJH)
2.2.8 電子自旋共振(EPR)
2.2.9 X射線光電子能譜(XPS)
2.2.10 電化學(xué)性能測(cè)試
2.3 光催化性能的評(píng)估
2.3.1 有機(jī)污染物的選擇
2.3.2 光催化性能實(shí)驗(yàn)
2.3.3 模型污染物分析
第三章 Ag摻雜W0_3光催化劑的制備及性能研究
3.1 引言
3.2 樣品制備
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 催化劑的表征
3.3.2 Ag摻雜WO_3光催化性能研究
3.3.3 光催化降解機(jī)理研究
3.3.4 不同pH對(duì)Ag摻雜WO_3光催化降解RhB性能的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 煅燒溫度對(duì)Ag摻雜WO_3光催化劑性能的影響
4.1 引言
4.2 樣品制備
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 催化劑的表征
4.3.2 光催化性能研究
4.4 本章小結(jié)
第五章 Ag負(fù)載WO_3光催化劑的制備及光催化劑的性能研究
5.1 引言
5.2 樣品制備
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 催化劑的表征
5.3.2 光催化性能研究
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
在學(xué)期間已發(fā)表論文情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Room-Temperature Magnetism of Ceria Nanocubes by Inductively Transferring Electrons to Ce Atoms from Nearby Oxygen Vacancy[J]. Yue Kang,Qiang Leng,Donglin Guo,Dezhi Yang,Yanping Pu,Chenguo Hu. Nano-Micro Letters. 2016(01)
[2]焙燒溫度對(duì)In2TiO5納米帶晶型結(jié)構(gòu)及光催化性能的影響[J]. 張欽庫(kù),姚秉華,于艷,魯盼,龐波,熊敏. 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(10)
[3]A Simple Method of Electrospun Tungsten Trioxide Nanofibers with Enhanced Visible-Light Photocatalytic Activity[J]. Frank Agyemang Ofori,Faheem A.Sheikh,Richard Appiah-Ntiamoah,Xinsheng Yang,Hern Kim. Nano-Micro Letters. 2015(03)
[4]Understanding the defect chemistry of oxide nanoparticles for creating new functionalities:A critical review[J]. LI GuangShe,LI LiPing & ZHENG Jing State Key Laboratory of Structural Chemistry;Fujian Institute of Research on the Structure of Matter,Chinese Academy of Sciences,Fuzhou 350002,China. Science China(Chemistry). 2011(06)
碩士論文
[1]WO3基可見光催化劑的制備及光降解性能的研究[D]. 袁杉杉.鄭州大學(xué) 2017
本文編號(hào):3426928
【文章來(lái)源】:福州大學(xué)福建省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:79 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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中文摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 半導(dǎo)體光催化的基本理論
1.2.1 半導(dǎo)體光催化的基本原理
1.2.2 光催化性能影響因素
1.3 半導(dǎo)體光催化材料的改性方法
1.3.1 缺陷工程
1.3.2 貴金屬沉積
1.3.3 半導(dǎo)體復(fù)合
1.4 WO_3光催化材料
1.4.1 WO_3光催化材料簡(jiǎn)述
1.4.2 WO_3光催化材料的研究進(jìn)展
1.5 本論文的研究?jī)?nèi)容及意義
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 主要化學(xué)試劑和儀器
2.2 測(cè)試與分析方法
2.2.1 X射線衍射(XRD)
2.2.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.2.3 透射電子顯微鏡(TEM)和能譜儀(EDS)
2.2.4 紫外可見漫反射光譜(UV-vis DRS)
2.2.5 紅外光譜(FT-IR)
2.2.6 拉曼光譜(Raman)
2.2.7 比表面積及孔徑(BET-BJH)
2.2.8 電子自旋共振(EPR)
2.2.9 X射線光電子能譜(XPS)
2.2.10 電化學(xué)性能測(cè)試
2.3 光催化性能的評(píng)估
2.3.1 有機(jī)污染物的選擇
2.3.2 光催化性能實(shí)驗(yàn)
2.3.3 模型污染物分析
第三章 Ag摻雜W0_3光催化劑的制備及性能研究
3.1 引言
3.2 樣品制備
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 催化劑的表征
3.3.2 Ag摻雜WO_3光催化性能研究
3.3.3 光催化降解機(jī)理研究
3.3.4 不同pH對(duì)Ag摻雜WO_3光催化降解RhB性能的影響
3.4 本章小結(jié)
第四章 煅燒溫度對(duì)Ag摻雜WO_3光催化劑性能的影響
4.1 引言
4.2 樣品制備
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 催化劑的表征
4.3.2 光催化性能研究
4.4 本章小結(jié)
第五章 Ag負(fù)載WO_3光催化劑的制備及光催化劑的性能研究
5.1 引言
5.2 樣品制備
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 催化劑的表征
5.3.2 光催化性能研究
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
在學(xué)期間已發(fā)表論文情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Room-Temperature Magnetism of Ceria Nanocubes by Inductively Transferring Electrons to Ce Atoms from Nearby Oxygen Vacancy[J]. Yue Kang,Qiang Leng,Donglin Guo,Dezhi Yang,Yanping Pu,Chenguo Hu. Nano-Micro Letters. 2016(01)
[2]焙燒溫度對(duì)In2TiO5納米帶晶型結(jié)構(gòu)及光催化性能的影響[J]. 張欽庫(kù),姚秉華,于艷,魯盼,龐波,熊敏. 無(wú)機(jī)化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(10)
[3]A Simple Method of Electrospun Tungsten Trioxide Nanofibers with Enhanced Visible-Light Photocatalytic Activity[J]. Frank Agyemang Ofori,Faheem A.Sheikh,Richard Appiah-Ntiamoah,Xinsheng Yang,Hern Kim. Nano-Micro Letters. 2015(03)
[4]Understanding the defect chemistry of oxide nanoparticles for creating new functionalities:A critical review[J]. LI GuangShe,LI LiPing & ZHENG Jing State Key Laboratory of Structural Chemistry;Fujian Institute of Research on the Structure of Matter,Chinese Academy of Sciences,Fuzhou 350002,China. Science China(Chemistry). 2011(06)
碩士論文
[1]WO3基可見光催化劑的制備及光降解性能的研究[D]. 袁杉杉.鄭州大學(xué) 2017
本文編號(hào):3426928
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/huaxue/3426928.html
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