發(fā)布時間：2025-02-07 21:34

　　隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,能源及環(huán)境問題日益凸顯,人類對清潔的、可再生的新能源的需求越來越迫切。近年來,光催化分解水制氫技術受到了廣大研究者的密切關注,是能有效地解決這些問題最具潛力的方法之一。而如何制備出高效、對可見光吸收強且穩(wěn)定性好的光催化劑成為利用太陽光光催化分解水制氫的關鍵。Z型催化劑是近幾年發(fā)展十分迅速的一種新型復合光催化劑,有著對可見光利用效率高,催化劑穩(wěn)定性良好等優(yōu)點。本文在課題組已構建的Z型催化劑La2O3/Zn In2S4/RGO/Bi VO4基礎上進行優(yōu)化,并進行光催化制氫及降解污染物等性能研究。優(yōu)化了Z型催化劑中的氧化端Bi VO4的形貌。采用水熱法合成了不同形貌的Bi VO4催化劑并合成了其對應的Z型催化劑,通過XRD、SEM、BET、Raman及UV-vis等表征技術對其進行分析。結果表明,Bi VO4的形貌對石墨烯負載有顯著的影響,并且對Z型催化劑的比表面積和總孔容積有較大影響。在所制備的六種形貌中,針狀Bi VO4進行石墨烯負載的效果最佳,并且其制備的Z型催化劑比表面積最大。針狀Bi VO4所合成出的Z型催化劑其光催化產(chǎn)氫速率達到最大,為563.3μmol/(...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題的來源
    1.2 研究背景
    1.3 光催化分解水制氫原理
    1.4 一步光催化半導體材料的研究現(xiàn)狀
        1.4.1 鉍系光催化劑材料
        1.4.2 鉍的含氧酸鹽光催化劑材料
        1.4.3 金屬硫化物光催化劑材料
    1.5 Z型催化劑的研究現(xiàn)狀
        1.5.1 Z型催化劑的發(fā)展歷程
        1.5.2 國內(nèi)外文獻綜述的簡析
        1.5.3 本課題組開展的相關研究簡述
    1.6 課題的研究目的和意義
    1.7 課題主要研究內(nèi)容
第2章 實驗材料與方法
    2.1 實驗材料與儀器
        2.1.1 實驗材料
        2.1.2 實驗儀器
    2.2 光催化評價系統(tǒng)
    2.3 實驗方法
        2.3.1 催化劑的制備
        2.3.2 催化劑的表征方法
    2.5 實驗方法
        2.5.1 催化劑的活性評價實驗
        2.5.2 檢測方法與評價指標
    2.6 本章小結
第3章 Z型體系中BiVO₄形貌的優(yōu)化
    3.1 引言
    3.2 催化劑的表征
        3.2.1 形貌分析
        3.2.2 晶相結構分析
        3.2.3 光吸收性能分析
        3.2.4 BET分析
        3.2.5 Raman分析
    3.3 Z型催化劑的活性
    3.4 本章小結
第4章 石墨烯載量及共催化劑種類優(yōu)化
    4.1 引言
    4.2 催化劑的表征
        4.2.1 形貌分析
        4.2.2 晶相結構分析
        4.2.3 光吸收性能分析
        4.2.4 BET分析
        4.2.5 Raman分析
        4.2.6 電子空穴對分離性能分析
        4.2.7 FT-IR分析
    4.3 石墨烯載量對催化劑活性的影響
    4.4 共催化劑種類對催化劑活性的影響
    4.5 本章小結
第5章Z型光催化產(chǎn)氫反應條件的優(yōu)化
    5.1 引言
    5.2 Z型光催化分解水產(chǎn)氫的活性影響
        5.2.1 空白對照
        5.2.2 有機物種類的影響
        5.2.3 催化劑投加量的影響
        5.2.4 溶液pH的影響
        5.2.5 甲醛初始濃度的影響
        5.2.6 氧濃度的影響
    5.3 光催化體系的穩(wěn)定性
    5.4 產(chǎn)氫性能比較
    5.5 本章小結
結論
參考文獻
致謝



本文編號：4031333