發(fā)布時間：2022-12-11 01:22

　　工業(yè)和科學技術的急速發(fā)展給人類生活帶來許多便捷,但是,發(fā)展的同時難免會有不利的影響,這在我們的生態(tài)系統(tǒng)和居住環(huán)境中有所體現(xiàn)。能源短缺和環(huán)境污染目前已經(jīng)嚴重的限制人類社會的可持續(xù)發(fā)展,土壤,水和大氣的嚴重污染,使得人類的健康也受到了嚴重威脅。因此,研發(fā)先進的功能材料,去改善人類所面臨的能源與環(huán)境問題頗為急切。時至今日,光催化技術仍然被視為是最有效的解決方案之一。光催化劑在光催化技術中扮演著尤為重要的角色,近些年來,半導體作為光催化劑在光催化領域的應用,獲得了海內(nèi)外學者的普遍研究。ZnO作為一種直接帶隙寬禁帶（Eg=3.37 eV）半導體材料,因其成本低、無毒、高的量子效應、形貌豐富等優(yōu)點,同時具有較高的光電化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性,可以很好的吸收短波紫外線,并且在光激發(fā)下可穩(wěn)定地降解有機污染物,被廣泛地應用于光催化領域。然而,ZnO光催化劑也留存很多的問題,例如較大的禁帶寬度使得ZnO只對紫外光有響應（大約占太陽全光譜的4%）,這就極大地限制了其在可見光區(qū)域的吸收利用。另外,ZnO的比表面積較小、光生電子-空穴對重組率高等自身缺點,也制約了其光催化性能的提升。因此,人們利用復合和化學摻雜等技... 

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 前言
    1.2 光催化技術概述
        1.2.1 光催化技術的發(fā)展背景
        1.2.2 光催化技術的反應原理
        1.2.3 光催化技術的應用
    1.3 ZnO半導體材料
        1.3.1 ZnO簡介
        1.3.2 ZnO納米材料的制備方法
    1.4 提高ZnO光催化性能的途徑
        1.4.1 離子摻雜
        1.4.2 貴金屬沉積
        1.4.3 非金屬碳材料復合
        1.4.4 半導體復合
    1.5 本文的選題意義、研究內(nèi)容以及創(chuàng)新點
        1.5.1 選題意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
        1.5.3 創(chuàng)新點
第2章 實驗部分
    2.1 實驗試劑
    2.2 實驗儀器
    2.3 材料表征手段
        2.3.1 X-射線衍射測試(XRD)
        2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)透射電子顯微鏡(TEM)
        2.3.3 比表面積(BET)和孔徑分析(BJH)
        2.3.4 X射線光電子能譜測試(XPS)
        2.3.5 紫外-可見吸收光譜(UV-vis)
        2.3.6 傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)
        2.3.7 光致發(fā)光光譜(PL)
        2.3.8 表面電位分析測試(Zeta)
    2.4 光催化性能評價
        2.4.1 光催化反應裝置
        2.4.2 降解有機污染物
第3章 K~+摻雜ZnO納米棒的制備及其光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 實驗部分
        3.2.1 樣品制備
        3.2.2 光催化活性測量
    3.3 結果與討論
        3.3.1 K~+摻雜ZnO納米棒的物相分析
        3.3.2 K~+摻雜ZnO納米棒微觀形貌和化學成分分析
        3.3.3 K~+摻雜ZnO納米棒的比表面積分析
        3.3.4 K~+摻雜ZnO納米棒的傅里葉變換光譜分析
        3.3.5 K~+摻雜ZnO納米棒的吸光范圍和帶隙寬度分析
        3.3.6 K~+摻雜ZnO納米棒的元素化學價態(tài)分析
        3.3.7 K~+摻雜ZnO納米棒的光致發(fā)光光譜分析
        3.3.8 K~+摻雜ZnO納米棒的光催化活性評價
    3.4 本章小結
第4章 K~+摻雜ZnO/g-C_3N_4復合材料的制備及其光催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 樣品制備
        4.2.2 光催化活性測量
    4.3 結果與討論
        4.3.1 K~+摻雜ZnO/g-C_3N_4 的異質結制備原理分析
        4.3.2 K~+摻雜ZnO/g-C_3N_4 的物相分析
        4.3.3 K~+摻雜ZnO/g-C_3N_4 的微觀形貌分析
        4.3.4 K~+摻雜ZnOg-C_3N_4 的孔徑分布和比表面積
        4.3.5 K~+摻雜ZnO/g-C_3N_4 的傅里葉變換光譜分析
        4.3.6 K~+摻雜ZnO/g-C_3N_4 的吸光范圍和帶隙寬度分析
        4.3.7 K~+摻雜ZnO/g-C_3N_4 的元素化學價態(tài)分析
        4.3.8 K~+摻雜ZnO/g-C_3N_4 的光致發(fā)光光譜分析
        4.3.9 K~+摻雜ZnO/g-C_3N_4 的能帶結構分析
        4.3.10 K~+摻雜ZnO/g-C_3N_4 的光催化活性評價
    4.4 本章小結
第5章 總結與展望
    5.1 總結
    5.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士期間的科研成果
    學術論文
    發(fā)明專利


【參考文獻】：
期刊論文
[1]微乳液法合成新型可見光催化劑Bi2WO6及其光催化性能[J]. 戈磊,張憲華.  硅酸鹽學報. 2010(03)
[2]均勻沉淀法合成納米氧化鋅[J]. 祖庸,劉超鋒,李曉娥,任莉,史亞玲.  現(xiàn)代化工. 1997(09)



本文編號：3717877