隨著科技的進(jìn)步社會的發(fā)展,環(huán)境問題和能源短缺問題日益突出。光催化技術(shù)因高效、無毒、低成本、可循環(huán)使用等優(yōu)點(diǎn),有著廣闊的前景。作為當(dāng)前最有應(yīng)用潛力的光催化劑之一,二氧化鈦(TiO₂)半導(dǎo)體存在兩大限制其光催化性能的因素:寬帶隙導(dǎo)致光響應(yīng)范圍有限、光致電荷復(fù)合速率過快。為了克服這些限制,本論文采用構(gòu)建異質(zhì)結(jié)的方法,得到了光催化性能更為優(yōu)異的復(fù)合光催化劑。具體研究內(nèi)容如下:(1)采用水熱法制備了TiO₂分級納米球,通過濕化學(xué)法制備了BiVO₄/TiO₂納米復(fù)合材料。采用X射線衍射、掃描電鏡、透射電鏡、紫外可見漫反射光譜和X射線光電子能譜對BiVO₄/TiO₂納米復(fù)合材料進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,所制得的TiO₂是銳鈦礦與板鈦礦混合晶相自組裝的分級納米球狀形貌。引入的單斜BiVO₄組分并沒有改變TiO₂的分級結(jié)構(gòu),并將光響應(yīng)范圍擴(kuò)展到510nm左右。得到的BiVO₄/TiO

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 半導(dǎo)體光催化技術(shù)
        1.2.1 半導(dǎo)體光催化劑
        1.2.2 光催化技術(shù)的應(yīng)用
        1.2.3 光催化反應(yīng)基本原理
        1.2.4 光催化反應(yīng)效率的影響因素
    1.3 二氧化鈦(TiO₂)半導(dǎo)體光催化材料
        1.3.1 TiO₂半導(dǎo)體光催化材料研究現(xiàn)狀
        1.3.2 TiO₂半導(dǎo)體光催化材料制備
        1.3.3 TiO₂半導(dǎo)體光催化材料的改性
    1.4 石墨相氮化碳(g-C₃N₄)半導(dǎo)體光催化材料
    1.5 釩酸鉍(BiVO₄)半導(dǎo)體光催化材料
    1.6 本論文的研究意義和主要研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器
    2.2 分析表征方法
        2.2.1 X射線衍射分析
        2.2.2 掃描電子顯微鏡
        2.2.3 透射電子顯微鏡
        2.2.4 氮?dú)馕矫摳綄?shí)驗(yàn)
        2.2.5 X射線光電子能譜
        2.2.6 傅里葉紅外轉(zhuǎn)化光譜
        2.2.7 紫外可見漫反射光譜
        2.2.8 熒光發(fā)射光譜
        2.2.9 拉曼光譜
        2.2.10 電化學(xué)測試
        2.2.11 光催化劑降解機(jī)理測試
    2.3 光催化有機(jī)染料降解的測試
第三章 BIVO4/TIO₂分級復(fù)合光催化劑的合成及其對有機(jī)染料的降解研究
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)部分
        3.2.1 光催化劑的制備
        3.2.2 測試表征方法
        3.2.3 光催化有機(jī)染料降解測試
        3.2.4 光催化反應(yīng)中反應(yīng)活性物測試
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 結(jié)構(gòu)、形貌和組成
        3.3.2 光催化降解亞甲基藍(lán)性能
        3.3.3 光催化反應(yīng)中的反應(yīng)活性物質(zhì)
        3.3.4 BiVO₄/TiO₂ 異質(zhì)結(jié)的能帶結(jié)構(gòu)
        3.3.5 BiVO₄/TiO₂ 的光催化機(jī)理
    3.4 本章小結(jié)
第四章 C-TIO₂/G-C₃N₄異質(zhì)結(jié)光催化劑的合成及其對有機(jī)染料的降解研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)部分
        4.2.1 光催化劑的制備
        4.2.2 測試表征方法
        4.2.3 光催化性能測試
        4.2.4 光催化反應(yīng)中反應(yīng)活性物測試
        4.2.5 光電化學(xué)測試
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 C-TiO₂/g-C₃N₄ 異質(zhì)結(jié)光催化劑的組成分析
        4.3.2 C-TiO₂/g-C₃N₄ 異質(zhì)結(jié)光催化劑的形貌和結(jié)構(gòu)分析
        4.3.3 C-TiO₂/g-C₃N₄ 異質(zhì)結(jié)構(gòu)對Rh B有機(jī)染料的光催化性能
        4.3.4 降解RhB光催化反應(yīng)過程中的活性物質(zhì)
        4.3.5 光電化學(xué)測試
    4.4 本章小結(jié)
第五章 BI/BI4NBO8CL異質(zhì)結(jié)光催化劑的合成及其對有機(jī)染料的降解研究
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)部分
        5.2.1 光催化劑的制備
        5.2.2 測試表征方法
        5.2.3 光催化性能測試
        5.2.4 光催化反應(yīng)中反應(yīng)活性物測試
        5.2.5 光電化學(xué)測試
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 結(jié)構(gòu)、形貌和組成
        5.3.2 Bi/Bi₄NbO₈Cl異質(zhì)結(jié)的能帶結(jié)構(gòu)
        5.3.3 Bi/Bi₄NbO₈C異質(zhì)結(jié)對Rh B有機(jī)染料的光催化性能
        5.3.4 降解RhB光催化反應(yīng)過程中的反應(yīng)活性物
        5.3.5 降解不同種類污染物的性能測試
        5.3.6 光電化學(xué)測試
    5.4 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3855796