BiVO 4 的晶面修飾及光催化性能研究
發(fā)布時間：2024-02-20 20:37
半導體光催化技術在解決環(huán)境污染和能源短缺問題上,具有廣闊的應用前景。其中暴露活性晶面的BiVO4不僅其能夠響應可見光且具有較窄的禁帶寬度,而且不同晶面之間形成表面異質結,促進了載流子在表面的遷移。但是暴露活性晶面BiVO4依然存在電子空穴對容易在體內復合,較低的還原電勢等問題。本課題通過改變入射光的能量制備出不同Ag顆粒尺寸的Ag/(010)BiVO4光催化劑。通過水熱法和光沉積法分別構建了 TiO2/BiVO4直接型Z型異質結,Ag/TiO2/BiVO4間接型Z型異質結和Ag/BiVO4/MnO)x多級界面異質結。增強了半導體的光響應范圍,提高了載流子的分離。主要結論如下:(1)通過改變入射光的能量,制備出Ag負載在BiVO4(010)晶面的肖特基異質結。不同的入射光使Ag在BiVO4(010)晶面顆粒尺寸不同,紫外光下沉積的顆粒狀Ag最多且最大,可見光下沉積的顆粒狀和棒狀Ag最少且最小;Ag表面等離子體效應和界面處形成肖特基結,促進了載流子的分離,從而提高光催化活性。(2)通過水熱法合成TiO2/BiVO4直接Z型異質結光催化劑。由于功函數(shù)的不同,TiO2的電子流向BiVO4,使得...
【文章頁數(shù)】：70 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 理論依據
1.2.1 光催化機理
1.2.2 光影響催化活性的因素
1.3 研究進展
1.3.1 暴露高活性晶面光催化劑的研究進展
1.3.2 貴金屬沉積半導體的研究進展
1.3.3 半導體復合的研究進展
1.4 本論文的研究意義及內容
2 實驗方案和研究方法
2.1 實驗原料
2.2 實驗設備
2.3 光催化劑的測試和表征
2.3.1 物相分析及結構分析
2.3.2 化學狀態(tài)分析
2.3.3 形貌分析
2.3.4 光學性質分析
2.3.5 電化學分析
2.3.6 光催化性能分析
3 Ag/(010)BiVO4肖特基異質結制備及光催化性能研究
3.1 引言
3.2 光催化劑的制備
3.2.1 BiVO4粉體的制備
3.2.2 Ag/(010)BiVO4的制備
3.3 Ag/(010)BiVO4光催化劑制備和性能
3.3.1 Ag/(010)BiVO4光催化劑的結構分析
3.3.2 Ag/(010)BiVO4光催化劑的化學元素分析
3.3.3 Ag/(010)BiVO4光催化劑的微觀形貌分析
3.3.4 Ag/(010)BiVO4光催化劑的光吸收性質分析
3.3.5 Ag/(010)BiVO4光催化劑的載流子分離分析
3.3.6 Ag/(010)BiVO4光催化劑的光催化性能
3.3.7 Ag/(010)BiVO4光催化劑的光催化機理研究
3.4 本章小結
4 TiO2/BiVO4直接型Z型異質結制備及光催化性能研究
4.1 引言
4.2 TiO2/BiVO4光催化劑的制備
4.2.1. (001)晶面TiO2光催化劑的制備
4.2.2. TiO2/BiVO4光催化劑的制備
4.3 TiO2/BiVO4光催化劑的制備及性能
4.3.1 TiO2/BiVO4光催化劑的物相和結構
4.3.2 TiO2/BiVO4光催化劑的光電化學分析
4.3.3 TiO2/BiVO4光催化劑的光催化性能分析
4.3.4 TiO2/BiVO4光催化劑機理
4.4 本章小結
5 Ag/TiO/BiVO4間接型Z型異質結制備及降解性能研究
5.1 引言
5.2 Ag/TiO2/BiVO4光催化劑的制備
5.3 Ag/TiO2/BiVO4光催化劑性能
5.3.1 Ag/TiO2/BiVO4光催化劑的物相和結構
5.3.2 Ag/TiO/BiVO4光催化劑的電化學性能
5.3.3 Ag/TiO2/BiVO4光催化劑的光催化性能
5.4 本章小結
6 Ag/BiVO4/MnOx多級界面異質結制備及光催化性能研究
6.1 引言
6.2 粉體的制備
6.3 Ag/BiVO/MnOx光催化性能研究
6.3.1 Ag/BiVO4/MnOx光催化劑的物相和結構
6.3.2 Ag/BiVO4/MnOx光催化劑的形貌和生長機理
6.3.3 Ag/BiVO4/MnOx光催化劑的光催化活性
6.3.4 Ag/BiVO4/MnOx光催化劑的光催化機理
6.4 本章小結
7 結論
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的學術成果
本文編號：3904489
【文章頁數(shù)】：70 頁
【學位級別】：碩士
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摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 理論依據
1.2.1 光催化機理
1.2.2 光影響催化活性的因素
1.3 研究進展
1.3.1 暴露高活性晶面光催化劑的研究進展
1.3.2 貴金屬沉積半導體的研究進展
1.3.3 半導體復合的研究進展
1.4 本論文的研究意義及內容
2 實驗方案和研究方法
2.1 實驗原料
2.2 實驗設備
2.3 光催化劑的測試和表征
2.3.1 物相分析及結構分析
2.3.2 化學狀態(tài)分析
2.3.3 形貌分析
2.3.4 光學性質分析
2.3.5 電化學分析
2.3.6 光催化性能分析
3 Ag/(010)BiVO4肖特基異質結制備及光催化性能研究
3.1 引言
3.2 光催化劑的制備
3.2.1 BiVO4粉體的制備
3.2.2 Ag/(010)BiVO4的制備
3.3 Ag/(010)BiVO4光催化劑制備和性能
3.3.1 Ag/(010)BiVO4光催化劑的結構分析
3.3.2 Ag/(010)BiVO4光催化劑的化學元素分析
3.3.3 Ag/(010)BiVO4光催化劑的微觀形貌分析
3.3.4 Ag/(010)BiVO4光催化劑的光吸收性質分析
3.3.5 Ag/(010)BiVO4光催化劑的載流子分離分析
3.3.6 Ag/(010)BiVO4光催化劑的光催化性能
3.3.7 Ag/(010)BiVO4光催化劑的光催化機理研究
3.4 本章小結
4 TiO2/BiVO4直接型Z型異質結制備及光催化性能研究
4.1 引言
4.2 TiO2/BiVO4光催化劑的制備
4.2.1. (001)晶面TiO2光催化劑的制備
4.2.2. TiO2/BiVO4光催化劑的制備
4.3 TiO2/BiVO4光催化劑的制備及性能
4.3.1 TiO2/BiVO4光催化劑的物相和結構
4.3.2 TiO2/BiVO4光催化劑的光電化學分析
4.3.3 TiO2/BiVO4光催化劑的光催化性能分析
4.3.4 TiO2/BiVO4光催化劑機理
4.4 本章小結
5 Ag/TiO/BiVO4間接型Z型異質結制備及降解性能研究
5.1 引言
5.2 Ag/TiO2/BiVO4光催化劑的制備
5.3 Ag/TiO2/BiVO4光催化劑性能
5.3.1 Ag/TiO2/BiVO4光催化劑的物相和結構
5.3.2 Ag/TiO/BiVO4光催化劑的電化學性能
5.3.3 Ag/TiO2/BiVO4光催化劑的光催化性能
5.4 本章小結
6 Ag/BiVO4/MnOx多級界面異質結制備及光催化性能研究
6.1 引言
6.2 粉體的制備
6.3 Ag/BiVO/MnOx光催化性能研究
6.3.1 Ag/BiVO4/MnOx光催化劑的物相和結構
6.3.2 Ag/BiVO4/MnOx光催化劑的形貌和生長機理
6.3.3 Ag/BiVO4/MnOx光催化劑的光催化活性
6.3.4 Ag/BiVO4/MnOx光催化劑的光催化機理
6.4 本章小結
7 結論
致謝
參考文獻
攻讀學位期間的學術成果
本文編號：3904489
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教材專著
