隨著人口的增加以及工業(yè)化和城市化的加速,各種有機(jī)廢水被大量排放,已經(jīng)嚴(yán)重影響了人類的身體健康以及地球的生態(tài)平衡。因此,治理和控制水體污染成為了環(huán)境領(lǐng)域亟需解決的問題。光催化燃料電池作為光催化技術(shù)的延申,利用負(fù)載光催化劑的光陽極與陰極結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了在降解污水的同時(shí)回收能源的目的,具備巨大的應(yīng)用前景。通過簡(jiǎn)單的溶膠凝膠法,引入Bi摻雜改性TiO₂光催化材料,并且通過SEM、EDS、XRD、XPS等表征對(duì)其摻雜的機(jī)制和機(jī)理進(jìn)行探究,確認(rèn)3%的摩爾比為前驅(qū)體溶液的最佳的摻雜比,Bi-3取得光電流最大值10.2μA,最大催化效率91%,通過XPS證實(shí)了高氧化態(tài)的Bi的存在,揭示了光催化性能提升和最佳摻雜比出現(xiàn)的原因是Bi引入的高價(jià)態(tài)的Bi^（3+δ）+有利于延緩e^--h⁺的復(fù)合,而過高的摻雜量引入過量的Bi³⁺會(huì)作為新的e^--h⁺復(fù)合中心起到負(fù)面效果。通過絲網(wǎng)印刷法成功的將光催化劑負(fù)載到了FTO電極上,將光陽極于Pt片組合成為PFC,其光催化性能與... 

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
論文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 二氧化鈦光催化技術(shù)
        1.2.1 TiO_2光催化原理
        1.2.2 TiO_2光催化水處理研究進(jìn)展
    1.3 TiO_2光催化水處理的主要影響因素
        1.3.1 本征因素的影響
        1.3.2 外部負(fù)載的影響
    1.4 TiO_2催化劑改性
    1.5 光催化燃料電池的研究發(fā)展
        1.5.1 光催化燃料電池原理及應(yīng)用
        1.5.2 光催化燃料電池檢測(cè)COD
    1.6 論文選題意義及研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與化學(xué)試劑
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)儀器
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)藥品
    2.2 TiO_2光陽極PFC的制備
        2.2.1 Bi摻雜TiO_2催化劑光陽極的制備和組裝
        2.2.2 TNAs-Cu_2O的制備
    2.3 制備材料的表征和分析
        2.3.1 表觀形貌分析
        2.3.2 晶型結(jié)構(gòu)的分析
        2.3.3 元素組成及價(jià)態(tài)分析
        2.3.4 光致發(fā)光光譜分析
    2.4 光催化降解性能測(cè)試
第三章 Bi-TiO_2單極PFC的制備及應(yīng)用
    3.1 引言
    3.2 Bi-TiO_2的表征分析
        3.2.1 Bi-TiO_2的形貌及結(jié)構(gòu)分析
        3.2.2 Bi-TiO_2的光學(xué)性能分析
    3.3 Bi-TiO_2光陽極PFC性能的測(cè)試
        3.3.1 Bi-TiO_2催化劑的光催化研究
        3.3.2 Bi-TiO_2光陽極PFC性能研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 TNA-Cu_2O雙極光催化燃料電池
    4.1 引言
    4.2 TNAs-Cu_2O雙極PFC的表征
        4.2.1 TNAs的形貌
        4.2.2 TNAs的結(jié)構(gòu)
    4.3 TNAs-Cu_2O雙極PFC性能的測(cè)試
        4.3.1 TNAs-Cu_2O PFC光催化研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 PFC系統(tǒng)的在COD檢測(cè)上的應(yīng)用
    5.1 引言
    5.2 Bi-TiO_2PFC在COD檢測(cè)上的應(yīng)用
        5.2.1 計(jì)算方法建立
        5.2.2 Bi-TiO_2PFC光電流與RhB的 COD關(guān)系
    5.3 TNAs-Cu_2O雙極PFC在COD檢測(cè)上的應(yīng)用
        5.3.1 TNAs-Cu_2O雙極PFC
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 論文主要結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄 ：攻讀碩士學(xué)位期間的已發(fā)表論文
致謝



本文編號(hào)：3733190