發(fā)布時間：2023-05-10 03:54

　　隨著社會和經(jīng)濟的快速發(fā)展,環(huán)境污染和能源危機無不威脅著人類的健康與社會的可持續(xù)發(fā)展。其中工業(yè)廢水的大量排放及化石能源燃燒后產(chǎn)生的CO2,尤為引人關(guān)注。自1972年,Fujishima和Honda等首次發(fā)現(xiàn)以TiO2為電極材料,在紫外光照下能催化分解水制氫以來,人們便開始研究半導(dǎo)體光催化劑在環(huán)境治理及解決能源問題所發(fā)揮的作用。盡管已有很多關(guān)于半導(dǎo)體光催化劑在有機污染物降解及CO2還原的報道,但是至今沒有關(guān)于將光催化氧化及光催化還原兩者技術(shù)進行耦合,即實現(xiàn)有機污染物的降解去除及同步資源化的報道。為了能從根本上解決環(huán)境問題,我們急需尋求一種技術(shù),這種技術(shù)既能有效地將水中的有機污染物徹底降解,又能將其降解的最終產(chǎn)物CO2轉(zhuǎn)化為清潔、有用的化工產(chǎn)品,如甲烷、甲醇及乙醇等,真正變廢為寶�；诖�,在本論文中我們主要研究了r GO/Sr Ti1-x FexO3-δ和GQDs/V-TiO2復(fù)合半導(dǎo)體光催化劑對有機污染物的降解去除并同步實現(xiàn)CO2資源化的性能研究。我們通過溶膠凝膠法和水熱法合成了石墨烯負載鐵摻雜鈦酸鍶復(fù)合光催化劑材料rGO/SrTi0.95Fe0.05O3-δ。實驗結(jié)果表明,石墨烯的負載和...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 半導(dǎo)體光催化原理
        1.2.1 光催化降解有機污染物
        1.2.2 光催化分解水制氫
        1.2.3 光催化還原CO2

    1.3 半導(dǎo)體催化劑的合成方法
        1.3.1 溶膠-凝膠法
        1.3.2 高溫固相合成法
        1.3.3 水(溶劑)熱法
        1.3.4 共沉淀法
    1.4 光催化劑改性的途徑
        1.4.1 表面貴金屬沉積
        1.4.2 離子摻雜
        1.4.3 表面光敏化
        1.4.4 半導(dǎo)體復(fù)合
    1.5 鈦氧化物半導(dǎo)體光催化劑
    1.6 石墨烯材料
    1.7 主要研究內(nèi)容與研究意義
第二章 實驗部分
    2.1 主要實驗試劑
    2.2 主要實驗儀器及設(shè)備
    2.3 催化劑合成方法
    2.4 催化劑的表征
        2.4.1 X射線衍射分析
        2.4.2 掃描電子顯微鏡分析
        2.4.3 透射電子顯微鏡分析
        2.4.4 比表面積測定
        2.4.5 X-射線光電子能譜
        2.4.6 拉曼光譜分析
        2.4.7 紫外可見漫反射
    2.5 催化劑的光催化性能測試
        2.5.1 有機污染物的光催化降解去除及同步資源化的性能測試
        2.5.2 光催化還原CO₂的催化性能測試
        2.5.3 量子產(chǎn)率的計算
第三章 Graphene/SrTi_1-xFe_xO_3-δ復(fù)合光催化劑材料的制備及光催化降解RhB并同步還原為碳氫化合物的性能研究
    3.1 引言
    3.2 材料的制備
        3.2.1 純SrTiO₃樣品的制備
        3.2.2 鈦酸鍶摻鐵(SrFe_xTi_1-xO_3-δ)系列樣品的制備
        3.2.3 氧化石墨烯(Graphene oxide, GO)的合成
        3.2.4 Graphene/SrTi_0.95Fe_0.05O_3-δ 的合成
    3.3 rGO/SrTi_0.95Fe_0.05O_3-δ復(fù)合光催化劑的表征
        3.3.1 X-射線衍射
        3.3.2 拉曼光譜分析
        3.3.3 SEM與TEM分析
        3.3.4 XPS分析
        3.3.5 紫外可見漫反射分析
        3.3.6 光電流分析
    3.4.光催化活性測試
    3.5 光催化機理
    3.6 本章小結(jié)
第四章 GQDs/V-TiO₂光催化劑的制備及光催化降解MB并同步還原為碳氫化合物的性能研究
    4.1 引言
    4.2 材料的制備
        4.2.1 TiO₂與 5%V-TiO₂樣品的制備
        4.2.2 石墨烯量子點的制備
        4.2.3 Graphene/5%V-TiO₂系列樣品的制備
    4.3 催化劑的表征
        4.3.1 XRD粉末衍射譜圖分析
        4.3.2 拉曼光譜
        4.3.3 SEM及TEM分析
        4.3.4 XPS分析
        4.3.5 比表面積分析
        4.3.6 漫反射分析
        4.3.7 光電流及熒光分析
    4.4 GQDs/V-TiO₂光催化活性研究
        4.4.1 一鍋法降解還原MB性能研究
        4.4.2 光催化還原CO₂性能研究
    4.5 光催化機理
        4.5.1 Mott-Schottky及降解活性基團研究
        4.5.2 LC-MS及IC研究
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士期間獲得的成果
致謝



本文編號：3812977

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