銦/鉍基半導(dǎo)體復(fù)合材料制備及其光催化性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-08 23:01
光催化是一種具備深度氧化能力的環(huán)境修復(fù)技術(shù),擁有高效、節(jié)能、反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是解決當(dāng)前水體污染的有效途徑之一。該技術(shù)是利用光催化材料在可見光作用下降解污染物,從而凈化水體環(huán)境。目前,對(duì)光催化材料進(jìn)行改性處理,拓寬其光響應(yīng)范圍是光催化領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。本論文以釩酸銦(InVO4)和溴氧鉍(BiOBr)可見光響應(yīng)光催化材料為研究對(duì)象,通過半導(dǎo)體復(fù)合對(duì)其進(jìn)行表面修飾,提高光催化材料量子效率并拓寬光響應(yīng)范圍,達(dá)到提升其光催化性能目標(biāo)。本論文主要研究內(nèi)容如下:(1)InVO4/CdS復(fù)合材料制備及其光催化性能研究采用微波法和水熱法制備InVO4/CdS復(fù)合材料,以羅丹明B和環(huán)丙沙星為降解對(duì)象,考察復(fù)合材料光催化性能。利用XRD、FESEM、HETEM、XPS、DRS等分析復(fù)合材料晶體結(jié)構(gòu)、形貌、表面元素組成和光學(xué)吸收等性質(zhì)。光電流響應(yīng)(Photocurrent)研究光生電子-空穴對(duì)分離效率。通過循環(huán)實(shí)驗(yàn)研究復(fù)合材料穩(wěn)定性。捕獲實(shí)驗(yàn)和電子順磁共振(ESR)驗(yàn)證光催化反應(yīng)活性基團(tuán),并提出復(fù)合材料光催化降解反應(yīng)機(jī)理。(2)原位合...
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 半導(dǎo)體光催化技術(shù)
1.2.1 半導(dǎo)體光催化技術(shù)研究背景
1.2.2 半導(dǎo)體光催化技術(shù)基本原理
1.2.3 光催化活性影響因素
1.2.4 光催化材料制備方法
1.2.5 光催化材料改性處理
1.3 InVO_4光催化材料研究進(jìn)展
1.3.1 InVO_4晶體結(jié)構(gòu)
1.3.2 InVO_4合成方法
1.3.3 InVO_4在光催化領(lǐng)域應(yīng)用
1.4 BiOBr光催化材料研究進(jìn)展
1.4.1 BiOBr晶體結(jié)構(gòu)
1.4.2 BiOBr合成方法
1.4.3 BiOBr在光催化領(lǐng)域應(yīng)用
1.5 本課題選題目的和意義
第二章 InVO_4/CdS復(fù)合材料制備及其光催化性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
2.2.2 樣品制備
2.2.3 樣品表征
2.2.4 光催化降解性能
2.3 結(jié)果和討論
2.3.1 InVO_4/CdS復(fù)合材料晶體結(jié)構(gòu)分析
2.3.2 InVO_4/CdS復(fù)合材料形貌表征
2.3.3 InVO_4/CdS復(fù)合材料元素價(jià)態(tài)分析
2.3.4 InVO_4/CdS復(fù)合材料固體漫反射吸收光譜分析
2.3.5 InVO_4/CdS復(fù)合材料光催化活性
2.3.6 光電流測試
2.3.7 光催化機(jī)理分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 原位合成Bi_2S_3/BiOBr復(fù)合材料及其光催化性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
3.2.2 樣品制備
3.2.3 樣品表征
3.2.4 光催化降解性能
3.3 結(jié)果和討論
3.3.1 Bi_2S_3/BiOBr復(fù)合材料晶體結(jié)構(gòu)分析
3.3.2 Bi_2S_3/BiOBr復(fù)合材料形貌表征
3.3.3 Bi_2S_3/BiOBr復(fù)合材料元素價(jià)態(tài)分析
3.3.4 Bi_2S_3/BiOBr復(fù)合材料固體漫反射吸收光譜分析
3.3.5 Bi_2S_3/BiOBr復(fù)合材料光催化活性
3.3.6 熒光和光電流測試
3.3.7 光催化機(jī)理分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 MnWO_4/BiOBr復(fù)合材料制備及其光催化性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
4.2.2 樣品制備
4.2.3 樣品表征
4.2.4 光催化降解性能
4.3 結(jié)果和討論
4.3.1 MnWO_4/BiOBr復(fù)合材料晶體結(jié)構(gòu)分析
4.3.2 MnWO_4/BiOBr復(fù)合材料形貌表征
4.3.3 MnWO_4/BiOBr復(fù)合材料固體漫反射吸收光譜分析
4.3.4 MnWO_4/BiOBr復(fù)合材料光催化活性
4.3.5 MnWO_4/BiOBr復(fù)合材料穩(wěn)定性
4.3.6 光電流和阻抗測試
4.3.7 光催化機(jī)理分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他科研成果
附錄
附錄A 中英文符號(hào)對(duì)照表
附錄B 中英文縮寫對(duì)照表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]光催化降解有機(jī)廢水的研究進(jìn)展[J]. 龐月森. 建筑與預(yù)算. 2016(10)
[2]可見光光催化降解抗生素研究進(jìn)展(英文)[J]. 李娣,施偉東. 催化學(xué)報(bào). 2016(06)
[3]應(yīng)用硅藻土處理廢水研究概述[J]. 黃曉薇,楊雄,王平,朱健,楊嵐鵬,楊雨中,譚蓉. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào). 2016(17)
[4]化學(xué)沉淀法處理含鉻電鍍廢水的研究[J]. 杜皓明. 湖北科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(01)
[5]Effects of N and/or S Doping on Structure and Photocatalytic Properties of BiOBr Crystals[J]. Guo-Hua Jiang,Xia Li,Zhen Wei,Teng-Teng Jiang,Xiang-Xiang Du,Wen-Xing Chen. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2015(04)
[6]Citric acid-assisted synthesis of nano-Ag/BiO Br with enhanced photocatalytic activity[J]. Xiuli Li,Xiaoming Mao,Xiaochao Zhang,Yunfang Wang,Yawen Wang,Hui Zhang,Xiaogang Hao,Caimei Fan. Science China Chemistry. 2015(03)
[7]光催化處理含酚廢水研究進(jìn)展[J]. 胡長峰,張潤宇,王立英,阿木日沙那,白雅琴. 地球與環(huán)境. 2014(03)
[8]生物法處理采油廢水的研究進(jìn)展[J]. 梁琦,李思,張金輝. 當(dāng)代化工. 2014(05)
[9]工業(yè)廢水常規(guī)處理方法概述[J]. 閆龍,王玉飛,李健,劉慧瑾. 榆林學(xué)院學(xué)報(bào). 2013(04)
[10]化學(xué)沉淀法處理含重金屬廢水的研究進(jìn)展[J]. 郭燕妮,方增坤,胡杰華,謝洪珍,李黎婷,葉志勇. 工業(yè)水處理. 2011(12)
本文編號(hào):3714299
【文章頁數(shù)】:100 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 半導(dǎo)體光催化技術(shù)
1.2.1 半導(dǎo)體光催化技術(shù)研究背景
1.2.2 半導(dǎo)體光催化技術(shù)基本原理
1.2.3 光催化活性影響因素
1.2.4 光催化材料制備方法
1.2.5 光催化材料改性處理
1.3 InVO_4光催化材料研究進(jìn)展
1.3.1 InVO_4晶體結(jié)構(gòu)
1.3.2 InVO_4合成方法
1.3.3 InVO_4在光催化領(lǐng)域應(yīng)用
1.4 BiOBr光催化材料研究進(jìn)展
1.4.1 BiOBr晶體結(jié)構(gòu)
1.4.2 BiOBr合成方法
1.4.3 BiOBr在光催化領(lǐng)域應(yīng)用
1.5 本課題選題目的和意義
第二章 InVO_4/CdS復(fù)合材料制備及其光催化性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
2.2.2 樣品制備
2.2.3 樣品表征
2.2.4 光催化降解性能
2.3 結(jié)果和討論
2.3.1 InVO_4/CdS復(fù)合材料晶體結(jié)構(gòu)分析
2.3.2 InVO_4/CdS復(fù)合材料形貌表征
2.3.3 InVO_4/CdS復(fù)合材料元素價(jià)態(tài)分析
2.3.4 InVO_4/CdS復(fù)合材料固體漫反射吸收光譜分析
2.3.5 InVO_4/CdS復(fù)合材料光催化活性
2.3.6 光電流測試
2.3.7 光催化機(jī)理分析
2.4 本章小結(jié)
第三章 原位合成Bi_2S_3/BiOBr復(fù)合材料及其光催化性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
3.2.2 樣品制備
3.2.3 樣品表征
3.2.4 光催化降解性能
3.3 結(jié)果和討論
3.3.1 Bi_2S_3/BiOBr復(fù)合材料晶體結(jié)構(gòu)分析
3.3.2 Bi_2S_3/BiOBr復(fù)合材料形貌表征
3.3.3 Bi_2S_3/BiOBr復(fù)合材料元素價(jià)態(tài)分析
3.3.4 Bi_2S_3/BiOBr復(fù)合材料固體漫反射吸收光譜分析
3.3.5 Bi_2S_3/BiOBr復(fù)合材料光催化活性
3.3.6 熒光和光電流測試
3.3.7 光催化機(jī)理分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 MnWO_4/BiOBr復(fù)合材料制備及其光催化性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
4.2.2 樣品制備
4.2.3 樣品表征
4.2.4 光催化降解性能
4.3 結(jié)果和討論
4.3.1 MnWO_4/BiOBr復(fù)合材料晶體結(jié)構(gòu)分析
4.3.2 MnWO_4/BiOBr復(fù)合材料形貌表征
4.3.3 MnWO_4/BiOBr復(fù)合材料固體漫反射吸收光譜分析
4.3.4 MnWO_4/BiOBr復(fù)合材料光催化活性
4.3.5 MnWO_4/BiOBr復(fù)合材料穩(wěn)定性
4.3.6 光電流和阻抗測試
4.3.7 光催化機(jī)理分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他科研成果
附錄
附錄A 中英文符號(hào)對(duì)照表
附錄B 中英文縮寫對(duì)照表
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]光催化降解有機(jī)廢水的研究進(jìn)展[J]. 龐月森. 建筑與預(yù)算. 2016(10)
[2]可見光光催化降解抗生素研究進(jìn)展(英文)[J]. 李娣,施偉東. 催化學(xué)報(bào). 2016(06)
[3]應(yīng)用硅藻土處理廢水研究概述[J]. 黃曉薇,楊雄,王平,朱健,楊嵐鵬,楊雨中,譚蓉. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào). 2016(17)
[4]化學(xué)沉淀法處理含鉻電鍍廢水的研究[J]. 杜皓明. 湖北科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2016(01)
[5]Effects of N and/or S Doping on Structure and Photocatalytic Properties of BiOBr Crystals[J]. Guo-Hua Jiang,Xia Li,Zhen Wei,Teng-Teng Jiang,Xiang-Xiang Du,Wen-Xing Chen. Acta Metallurgica Sinica(English Letters). 2015(04)
[6]Citric acid-assisted synthesis of nano-Ag/BiO Br with enhanced photocatalytic activity[J]. Xiuli Li,Xiaoming Mao,Xiaochao Zhang,Yunfang Wang,Yawen Wang,Hui Zhang,Xiaogang Hao,Caimei Fan. Science China Chemistry. 2015(03)
[7]光催化處理含酚廢水研究進(jìn)展[J]. 胡長峰,張潤宇,王立英,阿木日沙那,白雅琴. 地球與環(huán)境. 2014(03)
[8]生物法處理采油廢水的研究進(jìn)展[J]. 梁琦,李思,張金輝. 當(dāng)代化工. 2014(05)
[9]工業(yè)廢水常規(guī)處理方法概述[J]. 閆龍,王玉飛,李健,劉慧瑾. 榆林學(xué)院學(xué)報(bào). 2013(04)
[10]化學(xué)沉淀法處理含重金屬廢水的研究進(jìn)展[J]. 郭燕妮,方增坤,胡杰華,謝洪珍,李黎婷,葉志勇. 工業(yè)水處理. 2011(12)
本文編號(hào):3714299
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