半導(dǎo)體光催化技術(shù)在解決環(huán)境污染和能源短缺問題上,具有廣闊的應(yīng)用前景。其中暴露活性晶面的BiVO4不僅其能夠響應(yīng)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(zhì)結(jié),促進(jìn)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(duì)容易在體內(nèi)復(fù)合,較低的還原電勢(shì)等問題。本課題通過改變?nèi)肷涔獾哪芰恐苽涑霾煌珹g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(gòu)建了 TiO2/BiVO4直接型Z型異質(zhì)結(jié),Ag/TiO2/BiVO4間接型Z型異質(zhì)結(jié)和Ag/BiVO4/MnO)x多級(jí)界面異質(zhì)結(jié)。增強(qiáng)了半導(dǎo)體的光響應(yīng)范圍,提高了載流子的分離。主要結(jié)論如下:(1)通過改變?nèi)肷涔獾哪芰?制備出Ag負(fù)載在BiVO4(010)晶面的肖特基異質(zhì)結(jié)。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A(yù)g最多且最大,可見光下沉積的顆粒狀和棒狀A(yù)g最少且最小;Ag表面等離子體效應(yīng)和界面處形成肖特基結(jié),促進(jìn)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(zhì)結(jié)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(xué)位級(jí)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(jù)
        1.2.1 光催化機(jī)理
        1.2.2 光影響催化活性的因素
    1.3 研究進(jìn)展
        1.3.1 暴露高活性晶面光催化劑的研究進(jìn)展
        1.3.2 貴金屬沉積半導(dǎo)體的研究進(jìn)展
        1.3.3 半導(dǎo)體復(fù)合的研究進(jìn)展
    1.4 本論文的研究意義及內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)方案和研究方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料
    2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.3 光催化劑的測(cè)試和表征
        2.3.1 物相分析及結(jié)構(gòu)分析
        2.3.2 化學(xué)狀態(tài)分析
        2.3.3 形貌分析
        2.3.4 光學(xué)性質(zhì)分析
        2.3.5 電化學(xué)分析
        2.3.6 光催化性能分析
3 Ag/(010)BiVO₄肖特基異質(zhì)結(jié)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(jié)構(gòu)分析
        3.3.2 Ag/(010)BiVO₄光催化劑的化學(xué)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(zhì)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(jī)理研究
    3.4 本章小結(jié)
4 TiO₂/BiVO₄直接型Z型異質(zhì)結(jié)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(jié)構(gòu)
        4.3.2 TiO₂/BiVO₄光催化劑的光電化學(xué)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(jī)理
    4.4 本章小結(jié)
5 Ag/TiO_/BiVO₄間接型Z型異質(zhì)結(jié)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(jié)構(gòu)
        5.3.2 Ag/TiO_/BiVO₄光催化劑的電化學(xué)性能
        5.3.3 Ag/TiO₂/BiVO₄光催化劑的光催化性能
    5.4 本章小結(jié)
6 Ag/BiVO₄/MnO_x多級(jí)界面異質(zhì)結(jié)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_/MnO_x光催化性能研究
        6.3.1 Ag/BiVO₄/MnO_x光催化劑的物相和結(jié)構(gòu)
        6.3.2 Ag/BiVO₄/MnO_x光催化劑的形貌和生長(zhǎng)機(jī)理
        6.3.3 Ag/BiVO₄/MnO_x光催化劑的光催化活性
        6.3.4 Ag/BiVO₄/MnO_x光催化劑的光催化機(jī)理
    6.4 本章小結(jié)
7 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果



本文編號(hào)：3904489