能源的日益枯竭和環(huán)境的逐漸惡化,已經(jīng)嚴重影響人類社會的長期穩(wěn)定發(fā)展。能源與環(huán)境問題已經(jīng)成為全人類關(guān)注的重要話題。尋找新能源以及高效利用太陽能,和高效穩(wěn)定的解決環(huán)境污染已是亟待解決的問題。銀基和鉍基半導體材料在光催化裂解水、光催化降解揮發(fā)性有機污染物和催化加氫還原方面具有重要的作用。本論文以Ag₂Ta₄O₁₁和Bi₂MoO₆為基礎(chǔ)材料設(shè)計高效穩(wěn)定的凈化環(huán)境污染和可用于太陽能光解水的催化劑出發(fā),以開發(fā)具有優(yōu)異催化性能和良好穩(wěn)定性的催化劑為目的,構(gòu)建了不同半導體異質(zhì)結(jié)材料。研究內(nèi)容如下:（1）通過水熱合成法制備了Z型催化體系Bi₂MoO₆/Ru/g-C₃N₄,在可見光下高效地裂解水制備氧氣,最優(yōu)的產(chǎn)氧效率達到328.34μmol?g^-1?h^-1,并且具有優(yōu)異的穩(wěn)定性,七次循環(huán)測試后,催化活性仍保持91.4%。該Z型催化體系中金屬Ru為界面電子的有效轉(zhuǎn)移提... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古大學內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校

【文章頁數(shù)】：229 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 氫能的研究
        1.2.1 氫能的制備方法
            1.2.1.1 電解水制氫
            1.2.1.2 水煤氣法制氫
            1.2.1.3 利用催化有機物（甲酸，氨硼烷）制氫
            1.2.1.4 光解水制氫
        1.2.2 半導體光催化劑光解水
            1.2.2.1 半導體光催化劑光解水原理
            1.2.2.2 半導體光催化劑光解水的種類
    1.3 環(huán)境凈化的研究
        1.3.1 水體中硝基苯類化合物的污染
        1.3.2 室內(nèi)環(huán)境揮發(fā)性有機物的污染
        1.3.3 不同種類環(huán)境污染的治理方法
            1.3.3.1 水體中硝基苯類化合物的治理方法
            1.3.3.2 室內(nèi)揮發(fā)性有機污染物的治理方法
    1.4 納米半導體催化劑
        1.4.1 不同種類納米半導體催化劑
        1.4.2 半導體光催化劑中需克服的問題
        1.4.3 提高光催化半導體性能的方法
    1.5 本文的選題意義以及研究思路和內(nèi)容
        1.5.1 本文的選題意義
        1.5.2 本文的研究思路和內(nèi)容
    參考文獻
第二章 實驗試劑與儀器
    2.1 實驗試劑
    2.2 實驗儀器
    2.3 樣品測試與分析條件
        2.3.1 X射線粉末衍射(XRD)
        2.3.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.3.4 紫外-可見漫反射分析
        2.3.5 氮氣吸脫附等溫曲線
        2.3.6 X射線光電子能譜（XPS）
        2.3.7 電子自旋共振波譜（ESR）
        2.3.8 熒光測試（PL）
        2.3.9 電化學性能測試
        2.3.10 紫外可見分光光度測試
        2.3.11 氣體紅外測試
        2.3.12 理論模擬計算
第三章 Bi_2MoO_6/Ru/g-C_3N_4的制備及其光解水制氧性能的研究
    3.1 引言
    3.2 實驗過程
        3.2.1 Bi_2MoO_6材料的制備
        3.2.2 g-C_3N_4材料的制備
        3.2.3 Bi_2MoO_6/g-C_3N_4復合材料的制備
        3.2.4 Ru/Bi_2MoO_6和Ru/g-C_3N_4復合材料的制備
        3.2.5 三相催化劑Bi_2MoO_6/Ru/g-C_3N_4的制備
        3.2.6 光催化裂解水產(chǎn)氧的活性評價
        3.2.7 理論模擬計算方法
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 制備的催化劑的結(jié)構(gòu)與形貌分析
        3.3.2 催化劑光催化水分解制備氧氣的性質(zhì)研究
        3.3.3 催化劑光催化水分解制備氧氣的機理研究
    3.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 Ag_2Ta_4O_(11)/Ag/g-C_3N_4的制備及其光解水制氫性能的研究
    4.1 引言
    4.2 實驗過程
        4.2.1 Ag_2Ta_4O_(11)的制備
        4.2.2 g-C_3N_4的合成
        4.2.3 Ag/g-C_3N_4的制備方法
        4.2.4 Ag_2Ta_4O_(11)/g-C_3N_4的合成過程
        4.2.5 Ag_2Ta_4O_(11)/Ag/g-C_3N_4的合成
        4.2.6 光催化水裂解制備氫氣的性質(zhì)研究
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 制備材料的形貌與晶相分析
        4.3.2 催化劑的光催化水裂解制備H2的活性評價
        4.3.3 催化劑的光催化水裂解機理研究
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 Ag_2Ta_4O_(11)/Ag@CeO_2的制備及用于對硝基苯酚還原性能研究
    5.1 引言
    5.2 實驗過程
        5.2.1 Ag_2Ta_4O_(11)的制備
        5.2.2 Ag_2Ta_4O_(11)@CeO_2的制備
        5.2.3 Ag_2Ta_4O_(11)/Ag@CeO_2的制備
        5.2.4 催化劑的活性評價
        5.2.5 催化劑的穩(wěn)定性評價
        5.2.6 催化劑的普適性研究
    5.3 結(jié)果與討論
        5.3.1 材料的結(jié)構(gòu)與形貌分析
        5.3.2 催化還原對硝基苯酚的性能研究
    5.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第六章 Cu_2O/Bi/Bi_2MoO_6的制備及用于對硝基苯酚還原性質(zhì)研究
    6.1 引言
    6.2 實驗過程
        6.2.1 Bi_2MoO_6的合成
        6.2.2 Cu_2O/Bi_2MoO_6的合成
        6.2.3 Cu_2O/Bi/Bi_2MoO_6的合成
        6.2.4 催化活性測試
    6.3 結(jié)果與討論
        6.3.1 Bi_2MoO_6和Cu_2O/Bi_2MoO_6的結(jié)構(gòu)和形貌分析
        6.3.2 催化還原對硝基苯酚的性能測試
    6.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第七章 Ag_2Ta_4O_(11)/(Ag-Ag~+)/Ag_8(Nb_(0.5T)a_(0.5))_(26)O_(69)的制備及其對甲醛光催化氧化的性能研究
    7.1 引言
    7.2 實驗過程
        7.2.1 Ag_2Ta_4O_(11)的制備
        7.2.2 Ag_8(Nb_(0.5T)a_(0.5))_(26)O_(69)的制備
        7.2.3 Ag_2Ta_4O_(11)/Ag_8(Nb_(0.5T)a_(0.5))_(26)O_(69)的制備
        7.2.4 Ag_2Ta_4O_(11)/( Ag-Ag~+)/Ag_8(Nb_(0.5T)a_(0.5))_(26)O_(69)的制備
        7.2.5 光催化氧化甲醛的性質(zhì)研究
    7.3 結(jié)果與討論
        7.3.1 制備的催化劑的晶相與形貌分析
        7.3.2 光催化HCHO氧化的活性評價
        7.3.3 光催化HCHO氧化的機理研究
    7.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第八章 Bi_2MoO_6/Bi/g-C_3N_4的制備及其對甲醛光催化氧化的性能研究
    8.1 引言
    8.2 實驗過程
        8.2.1 Bi_2MoO_6的制備
        8.2.2 g-C_3N_4材料的制備
        8.2.3 Bi_2MoO_6/g-C_3N_4復合材料的制備
        8.2.4 Bi_2MoO_6/Bi/g-C_3N_4三相Z型光催化材料的制備
        8.2.5 光催化氧化甲醛的性質(zhì)研究
    8.3 結(jié)果與討論
        8.3.1 制備的催化劑的晶相與形貌分析
        8.3.2 光催化HCHO氧化的活性評價
        8.3.3 光催化HCHO氧化的機理研究
    8.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第九章 總結(jié)與展望
    總結(jié)
    展望
攻讀博士學位論文期間的研究成果
    一、學術(shù)論文
    二、發(fā)明專利
    三、獲獎情況
    四、主持或參加的研究課題
致謝



本文編號：3197753