發(fā)布時間：2023-02-18 09:40

　　環(huán)境污染是人類可持續(xù)發(fā)展中的亟需解決的問題之一,而新型綠色技術一光催化氧化技術有望成為解決該問題的有效途徑。鉍系結構的催化劑(以Bi₂WO₆為代表)作為窄帶系光催化材料,在可見光下即可被驅(qū)動激發(fā),因而受到了研究者的廣泛關注。TiO₂作為最傳統(tǒng)的寬禁帶半導體,在紫外光區(qū)域具有強的催化活性。本文向Bi₂WO₆復合TiO₂,旨在制備出一種可見光驅(qū)動的高活性光催化劑。并通過XRD、SEM、BET、Uv-vis和PL等現(xiàn)代表征技術對系列催化劑的晶型、形貌特征、表面性質(zhì)、吸光性能和激發(fā)光譜性能進行分析和探索。以模擬廢水羅丹明B溶液的降解率為評價指標,考察各組樣品的光催化活性。本課題涉及的主要研究內(nèi)容如下(1)以簡單一步水熱法制備了異質(zhì)結催化劑Bi₂WO₆/TiO₂粉體。通過大量實驗和表征,考察了TiO₂復合量、前驅(qū)液pH、水熱反應時間和表面活性劑對樣品性能的影響,篩選出了最優(yōu)的催化...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 印染廢水的概況
        1.1.1 特點
        1.1.2 危害
        1.1.3 處理方法和現(xiàn)狀
    1.2 光催化技術
        1.2.1 發(fā)展簡史
        1.2.2 光催化作用原理
    1.3 光催化氧化技術中的催化劑
        1.3.1 研究現(xiàn)狀
        1.3.2 技術難點
    1.4 半導體光催化劑活性的影響因素
        1.4.1 晶相結構
        1.4.2 粒徑
        1.4.3 比表面積
        1.4.4 外部條件
    1.5 提高光催化活性的途徑
        1.5.1 貴金屬沉積
        1.5.2 金屬離子改性
        1.5.3 有機染料光敏化
        1.5.4 超強酸化
        1.5.5 載體效應
    1.6 復合型光催化劑
    1.7 本論文的研究意義、思路和內(nèi)容
        1.7.1 研究意義
        1.7.2 研究思路
        1.7.3 研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
    2.1 試劑和儀器
        2.1.1 試劑
        2.1.2 儀器
    2.2 催化劑合成途徑
    2.3 催化劑表征方法
        2.3.1 X射線衍射
        2.3.2 SEM電鏡掃描
        2.3.3 紫外-可見漫反射光譜
        2.3.4 N₂吸附-脫附
        2.3.5 光致發(fā)光光譜
    2.4 催化劑活性評價
        2.4.1 繪制標準曲線
        2.4.2 光催化反應
第三章 Bi₂WO₆/TiO₂異質(zhì)結催化劑的制備及性能的研究
    3.1 引言
    3.2 催化劑的制備過程
        3.2.1 Bi₂WO₆的制備
        3.2.2 復合型Bi₂WO₆/TiO₂催化劑的制備
    3.3 不同TiO₂復合量對Bi₂WO₆/TiO₂性能影響的研究
        3.3.1 催化劑活性的考查
        3.3.2 XRD表征
        3.3.3 SEM表征
        3.3.4 BET表征
        3.3.5 Uv-vis表征
        3.3.6 PL表征
    3.4 不同前驅(qū)液pH對Bi₂WO₆/TiO₂性能影響的研究
        3.4.1 催化劑活性的考查
        3.4.2 Uv-vis表征
        3.4.3 PL表征
    3.5 不同水熱時間對Bi₂WO₆/TiO₂性能影響的研究
        3.5.1 催化劑活性的考查
        3.5.2 Uv-vis表征
        3.5.3 PL表征
    3.6 不同表面活性助劑對Bi₂WO₆/TiO₂性能影響的研究
        3.6.1 催化劑活性的考查
        3.6.2 SEM
        3.6.3 Uv-vis表征
        3.6.4 PL表征
    3.7 催化劑穩(wěn)定性的考察
    3.8 本章小結
第四章 Fe³⁺-Bi₂WO₆/25%TiO₂異質(zhì)結催化劑的制備及性能的研究
    4.1 引言
    4.2 催化劑的制備過程
    4.3 不同F(xiàn)e³⁺負載量對Fe³⁺-Bi₂WO₆/25%TiO₂性能影響的研究
        4.3.1 催化劑活性的考查
        4.3.2 XRD表征
        4.3.3 Uv-vis表征
        4.3.4 PL表征
    4.4 不同焙燒溫度對Fe³⁺-Bi₂WO₆/25%TiO₂性能影響的研究
        4.4.1 催化劑活性的考查
        4.4.2 BET表征
        4.4.3 Uv-vis表征
        4.4.4 PL表征
    4.5 不同前驅(qū)液pH對Fe³⁺-Bi₂WO₆/25%TiO₂催性能影響的研究
        4.5.1 催化劑活性的考查
        4.5.2 Uv-vis表征
        4.5.3 PL表征
    4.6 催化劑穩(wěn)定性的考察
    4.7 本章小結
第五章 光催化降解反應工藝條件的優(yōu)化
    5.1 催化劑投加濃度的優(yōu)化
    5.2 廢水初始濃度的優(yōu)化
    5.3 廢水初始pH的優(yōu)化
    5.4 本章小結
第六章 反應動力學和機理的研究
    6.1 闡述催化機理
    6.2 建立反應動力學模型
    6.3 本章小結
第七章 結論與展望
    7.1 結論
    7.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的科研成果
致謝



本文編號：3744720