伴隨著世界經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,人類面臨的能源短缺與環(huán)境污染問題日益嚴(yán)重,不僅制約了社會的可持續(xù)發(fā)展,而且造成巨大的食品安全隱患。半導(dǎo)體光催化技術(shù)作為高級氧化技術(shù)的一種,具有綠色環(huán)保、循環(huán)性能良好等優(yōu)點(diǎn),已被廣泛應(yīng)用于新能源開發(fā)和環(huán)境污染物去除等領(lǐng)域。然而,受限于光催化材料量子效率低的問題,其在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用依然處于起步階段。作為典型的缺陷工程改性策略,向半導(dǎo)體中引入氧空位不僅能改善其光電性能,而且能提供反應(yīng)活性位點(diǎn);已被證明是改善半導(dǎo)體光催化性能行之有效的方法。近年來,含氧空位的光催化材料已然成為光催化領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。然而,當(dāng)前的研究大多聚焦于氧空位對材料光催化活性的提升,忽略了以下幾個(gè)重要問題:（1）氧空位的引入方法相對單一、可調(diào)節(jié)性差;（2）單一的氧空位引入對材料活性的改善極其有限,需結(jié)合其他手段協(xié)同改性;（3）氧空位作為反應(yīng)活性位點(diǎn),其對底物分子光催化轉(zhuǎn)化路徑的影響機(jī)制有待進(jìn)一步探究。Bi₂MO₆（M=Mo,W）作為典型的Bi基半導(dǎo)體材料,一方面具有獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu),合適的能帶位置及易于調(diào)控的能帶結(jié)構(gòu);另一方面,其Bi-O鍵鍵能較低,晶格...

【文章頁數(shù)】：162 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略詞表
第一章 緒論
    1 引言
    2 半導(dǎo)體光催化技術(shù)
        2.1 光催化技術(shù)的基本原理
        2.2 影響光催化效率的主要因素
    3 氧空位與光催化
        3.1 氧空位概述
        3.2 氧空位的構(gòu)筑手段
        3.3 氧空位對半導(dǎo)體光電性質(zhì)的影響
        3.4 氧空位介導(dǎo)的光催化反應(yīng)
            3.4.1 氧空位與CO₂還原
            3.4.2 氧空位與N₂固定
            3.4.3 氧空位與NO去除
            3.4.4 氧空位與有機(jī)小分子轉(zhuǎn)化
    4 Bi₂MO₆(M= Mo,W)光催化材料
        4.1 Bi₂MO₆(M= Mo,W)材料的結(jié)構(gòu)
        4.2 Bi₂MO₆(M= Mo,W)材料的合成
        4.3 Bi₂MO₆(M= Mo,W)材料在光催化領(lǐng)域的應(yīng)用
            4.3.1 能源領(lǐng)域的應(yīng)用
            4.3.2 環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用
            4.3.3 食品科學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用
        4.4 含氧空位Bi₂MO₆(M= Mo,W)材料的研究進(jìn)展
    5 立題依據(jù)及研究內(nèi)容
        5.1 立題依據(jù)
        5.2 研究內(nèi)容
第二章 氧空位濃度可調(diào)Bi₂MoO₆的合成及其光催化性能
    1 引言
    2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.1 儀器與試劑
        2.2 光催化材料的制備
        2.3 樣品的表征
        2.4 光催化性能實(shí)驗(yàn)
        2.5 原位紅外實(shí)驗(yàn)
        2.6 電化學(xué)表征
        2.7 理論計(jì)算
    3 結(jié)果與討論
        3.1 晶相組成與形貌結(jié)構(gòu)分析
        3.2 光催化性能測試
        3.3 光電化學(xué)性質(zhì)及界面反應(yīng)
        3.4 反應(yīng)機(jī)理探究
            3.4.1 理論計(jì)算
            3.4.2 原位紅外測試
    4 小結(jié)
第三章 含氧空位0D/1D鉬酸鉍異質(zhì)結(jié)的設(shè)計(jì)合成及其光催化性能
    1 引言
    2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.1 儀器與試劑
        2.2 光催化材料的制備
        2.3 樣品的表征
        2.4 光催化性能實(shí)驗(yàn)
        2.5 原位紅外實(shí)驗(yàn)
        2.6 電化學(xué)表征
        2.7 活性物種測試
        2.8 理論計(jì)算
    3 結(jié)果與討論
        3.1 鉬酸鉍晶體生長機(jī)理
        3.2 晶相組成與形貌結(jié)構(gòu)分析
        3.3 光催化性能測試
        3.4 光電化學(xué)性質(zhì)及界面反應(yīng)
        3.5 反應(yīng)機(jī)理探究
    4 小結(jié)
第四章 Cl^-調(diào)控含氧空位原子層厚Bi₂WO₆ 的合成及其光催化性能
    1 引言
    2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.1 儀器與試劑
        2.2 光催化材料的制備
        2.3 樣品的表征
        2.4 光催化活性實(shí)驗(yàn)
        2.5 原位紅外實(shí)驗(yàn)
        2.6 電化學(xué)表征
        2.7 活性物種測試
        2.8 理論計(jì)算
    3 結(jié)果與討論
        3.1 理論計(jì)算
        3.2 晶相組成與形貌結(jié)構(gòu)分析
        3.3 光催化性能測試
        3.4 光電化學(xué)性質(zhì)及界面反應(yīng)
        3.5 反應(yīng)機(jī)理探究
    4 小結(jié)
第五章 納米金負(fù)載的含氧空位Bi₂WO₆的設(shè)計(jì)合成及其光催化性能
    1 引言
    2 實(shí)驗(yàn)部分
        2.1 儀器與試劑
        2.2 光催化材料的制備
        2.3 樣品的表征
        2.4 光催化性能實(shí)驗(yàn)
        2.5 電化學(xué)表征
        2.6 電化學(xué)表征活性物種測試
        2.7 理論計(jì)算
    3 結(jié)果與討論
        3.1 晶相組成與形貌結(jié)構(gòu)分析
        3.2 光催化性能測試
        3.3 光電化學(xué)性質(zhì)及界面反應(yīng)
        3.4 反應(yīng)機(jī)理探究
    4 小結(jié)
結(jié)論與展望
    1 結(jié)論
    2 展望
參考文獻(xiàn)
博士期間發(fā)表論文情況
致謝



本文編號：4034688