當(dāng)今世界環(huán)境污染問題已嚴(yán)重威脅到人類健康和社會可持續(xù)發(fā)展,因此急需綠色高效的技術(shù)來解決這一難題。近年來,半導(dǎo)體光催化劑對污染物的降解均表現(xiàn)出較高的光催化效率,從而成為研究熱點。近年來,鉍系半導(dǎo)體尤其是鹵氧鉍BiOX(X=F,Cl,Br,I)由于1)固有的層狀結(jié)構(gòu)形成內(nèi)部靜電場,2)易于形成氧空位,3)易于形成固溶體實現(xiàn)帶隙調(diào)控,引起了研究者們的廣泛關(guān)注。然而目前探究的催化劑存在以下幾個問題:1)對于偶氮化合物和芳香化合物降解效率仍然較低;2)設(shè)計催化劑使用的有效復(fù)合策略較少(例如單一的晶面控制、引入陰/陽離子或僅僅形成異質(zhì)結(jié));3)實現(xiàn)氧空位合成的條件較為苛刻且無離子缺陷的引入。本文以Bi(NO₃)₃·5H₂O,KCl,KI,NaBr,乙二醇和NaH₂PO₄等為原料;(1)合成了不同物相比例的BiOCl_0.9I_0.1/BiPO₄ Z-型異質(zhì)結(jié);(2)通過調(diào)節(jié)溫度實現(xiàn)BiOBr氧空位的生成及能帶結(jié)構(gòu)的調(diào)控;(3)控...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1半導(dǎo)體光催化降解機理示意圖

2催化降解成二氧化碳和水。這就是半導(dǎo)體光催化降解污染物的機理。圖1.2由于存在內(nèi)部電場引起的五種類型異質(zhì)結(jié)的光生電荷載流子轉(zhuǎn)移過程：（a）I-1型（n-n結(jié)）（b）I-2型（p-n結(jié)）（c）II-1型（直接Z型（n-n結(jié)））（d）II-2型（p-n結(jié)）和（e）III-1型圖1.1....

圖1.2由于存在內(nèi)部電場引起的五種類型異質(zhì)結(jié)的光生電荷載流子轉(zhuǎn)移過程：（a）

2催化降解成二氧化碳和水。這就是半導(dǎo)體光催化降解污染物的機理。圖1.2由于存在內(nèi)部電場引起的五種類型異質(zhì)結(jié)的光生電荷載流子轉(zhuǎn)移過程：（a）I-1型（n-n結(jié)）（b）I-2型（p-n結(jié)）（c）II-1型（直接Z型（n-n結(jié)））（d）II-2型（p-n結(jié)）和（e）III-1型圖1.1....

圖1.3具有交錯帶配置的直接Z方案的示意圖（W1
3Zhang等人[19]對異質(zhì)結(jié)的設(shè)計進行深入的研究，根據(jù)帶對準(zhǔn)的類型和內(nèi)部電場的方向，將異質(zhì)結(jié)分為五種不同的類型（如圖1.2所示），每種類型都與其自身的電荷轉(zhuǎn)移特性有關(guān)。其中Ⅰ-1型（n-n結(jié)）和I-2型（p-n結(jié)）有利于光生電子和空穴的有效分離和遷移。相反，Ⅱ-1型（直接Z-....

圖1.4所示[21]，圖1.4a顯示了具

4內(nèi)部靜電場會極大的影響相應(yīng)半導(dǎo)體導(dǎo)帶和價帶上電子和空穴的遷移方向。正如圖1.3c所示，由于電場方向為PCI→PCII，基于光生載流子帶電的同性相斥和異性相吸原理，PCI導(dǎo)帶上的電子會向右遷移與PCII價帶上的空穴復(fù)合，同時PCI價帶上的空穴和PCII導(dǎo)帶上的電子會因為電場的存在....

本文編號：3905861