本文關鍵詞：釩酸鉍材料的制備與光催化性能研究

  更多相關文章： 釩酸鉍 水熱法 光催化降解 稀土摻雜

【摘要】：目前,環(huán)境污染以及化石能源短缺這兩項難題正在制約著社會的發(fā)展,因此,如何有效的利用太陽能,實現(xiàn)新能源的開發(fā)和利用以及降解污染物成為近年來的研究熱點。鉍系光催化劑以較窄的禁帶寬度,良好的催化活性,而受到廣泛關注。本文采用不同方法合成材料,使用XRD、FE-SEM、UV-Vis、EDS等對樣品進行了表征,并探索了材料的光降解效率。主要研究工作和結論如下：采用普通水熱法以Bi(NO3)3和NH4VO3為原料合成BiVO4光催化劑,研究了前驅體溶液的酸堿度、實驗反應溫度、以及絡合劑EDTA添加量對BiVO4晶體結構、形貌的控制作用。當前驅體溶液pH值為中性、160℃反應20h制備樣品為單斜晶相釩酸鉍,催化性能最高為53.1%。在此基礎上添加不同比例EDTA所制備得到樣品為單斜晶相,當EDTA:Bi3+=1:0.5時制備立方體殼層結構催化性能最佳,亞甲基藍溶液4小時降解率為72.7%。采用微波水熱法Bi(NO3)3和V205為原料合成BiVO4光催化劑,通過研究發(fā)現(xiàn)：前驅體溶液為中性時,升高反應溫度樣品中單斜晶相含量升高,但四方晶相一直存在。調節(jié)前驅體溶液pH值為9、在180℃C條件下加熱1小時制備了純單斜晶相樣品,在此基礎上添加EDTA制備的碗殼形貌樣品對亞甲基藍降解率最高,4小時降解率為78.6%。在水熱條件下,通過向釩酸鉍前驅體溶液中添加不同種類、不同含量的稀土元素,制備出稀土離子摻雜的釩酸鉍光催化材料。通過在可見光下對亞甲基藍溶液進行降解,發(fā)現(xiàn)摻雜1%Sm元素制備的釩酸鉍材料光催化性能最高達到69.8%,比同條件下制備的純單斜相BiV04降解率高16.7%,通過離子摻雜在一定程度上使電子和空穴的復合幾率降低,這為提高催化劑的效率提供一種可行的方法。
【關鍵詞】：釩酸鉍 水熱法 光催化降解 稀土摻雜
【學位授予單位】：大連海事大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O643.36
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 緒論9-23
• 1.1 引言9
• 1.2 半導體光催劑及催化反應原理9-12
• 1.3 半導體光催化劑光催化活性12-17
• 1.3.1 能帶位置的影響12
• 1.3.2 晶體結構的影響12-13
• 1.3.3 晶粒尺寸的影響13-14
• 1.3.4 光催化反應實驗中反應條件的影響14-15
• 1.3.5 提高光催化活性的途徑15-17
• 1.4 鉍系可見光催化劑研究現(xiàn)狀17-22
• 1.5 本文的研究內容22-23
• 第2章 光催化劑釩酸鉍的制備材料及表征方法23-28
• 2.1 化學試劑及實驗儀器23-24
• 2.1.1 化學試劑23
• 2.1.2 實驗儀器23-24
• 2.2 實驗樣品的表征方法24-26
• 2.2.1 X射線衍射測試(XRD)24
• 2.2.2 掃描電鏡(FE-SEM)24-25
• 2.2.3 X射線能譜儀(EDS)25
• 2.2.4 紫外-可見漫反射吸收光譜25-26
• 2.2.5 紫外-可見吸收光譜26
• 2.3 催化劑光催化性能的檢測26-28
• 第3章 普通水熱法制備釩酸鉍樣品28-40
• 3.1 引言28-29
• 3.2 不同條件下制備釩酸鉍樣品29
• 3.3 調節(jié)pH值制備釩酸鉍樣品的結構和性能29-31
• 3.4 不同反應溫度對釩酸鉍樣品的影響31-34
• 3.5 添加絡合劑EDTA制備釩酸鉍樣品34-39
• 3.6 本章小結39-40
• 第4章 微波輔助法合成釩酸鉍樣品及表征40-50
• 4.1 引言40-41
• 4.2 微波輔助法制備釩酸鉍樣品41
• 4.3 反應溫度對微波法制備BiVO_4樣品的影響41-43
• 4.4 前驅體溶液pH值對微波法制備BiVO_4樣品的影響43-45
• 4.5 添加絡合劑EDTA微波制備殼層結構BiVO_4樣品45-48
• 4.6 本章小結48-50
• 第5章 稀土摻雜制備釩酸鉍樣品50-59
• 5.1 引言50
• 5.2 稀土摻雜釩酸鉍光催化材料的制備50-51
• 5.3 摻雜不同稀土元素制備釩酸鉍樣品51-54
• 5.4 摻雜不同含量Sm元素制備釩酸鉍樣品54-58
• 5.5 本章小結58-59
• 結論與展望59-61
• 參考文獻61-70
• 致謝70

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 朱振峰;張煉;;釩酸鉍摻雜體系的研究進展[J];中國陶瓷;2012年02期

2 成勇;;電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定偏釩酸鉀中微量鈉[J];理化檢驗(化學分冊);2014年01期

3 宋虎躍;吳勇民;郝佳瑞;;釩酸銨滴定鈾的原理及實驗條件討論[J];化工之友;2007年13期

4 袁章福;錢家澍;石玉洪;;釩酸鈣的還原及直接合金化[J];鋼鐵;1992年02期

5 李國良,李家莉,陳鑒;六聚釩酸銨熱分解過程研究[J];高等學�；瘜W學報;1984年02期

6 徐濤;六聚釩酸銨的等溫絕熱過程[J];鋼鐵釩鈦;1995年01期

7 劉守清;;介觀粒子釩酸銦的溶膠-凝膠合成及其光譜和光電化學研究(英文)[J];蘇州科技學院學報;2005年04期

8 劉晶冰;張慧明;汪浩;張文熊;;納米釩酸鉍的微波快速合成及光催化性能研究[J];無機化學學報;2008年05期

9 李國良,李家莉,陳鑒;六聚釩酸銨的熱力學過程和熱分解動力學[J];鋼鐵釩鈦;1984年01期

10 成勇;彭慧仙;胡金榮;袁金紅;;電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法測定偏釩酸鉀中13種微量雜質元素[J];理化檢驗(化學分冊);2013年07期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 劉超;李偉斌;康泰;;優(yōu)質釩酸銨制取研究[A];第二屆釩產(chǎn)業(yè)先進技術交流會論文集[C];2013年

2 柏曉松;金立鋼;;釩酸氧化法測定血清膽紅素的實驗評價[A];中華醫(yī)學會第七次全國檢驗醫(yī)學學術會議資料匯編[C];2008年

3 孫永福;高山;謝毅;;釩酸鉍量子管的合成及其可見光光催化性能的研究[A];中國化學會第28屆學術年會第4分會場摘要集[C];2012年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 朱麗偉;納米釩酸鉍的制備及其性能研究[D];牡丹江師范學院;2015年

2 王萌;焦釩酸鋅的制備及其光催化性能的研究[D];大連海事大學;2015年

3 繆立軒;釩酸鉍材料的制備與光催化性能研究[D];大連海事大學;2016年

4 徐玉鵬;釩酸鉍制備及光催化性能的研究[D];黑龍江大學;2014年

5 李偉;釩酸鉍摻雜改性及光催化性能研究[D];哈爾濱理工大學;2014年

6 馮德圣;釩酸鉍基半導體功能材料的制備與性能研究[D];安徽理工大學;2015年

7 江丹丹;釩酸鉍和銀—釩酸鉍的制備、表征及可見光催化性能研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學;2013年

，

本文編號：786845