Silicalite-1基光催化劑的制備及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-26 15:56
當(dāng)今世界,由于有機(jī)染料、殺蟲(chóng)劑、表面活性劑等的大量使用,導(dǎo)致了環(huán)境的嚴(yán)重污染。目前用于處理這些污染物的方法主要有生物降解法、物理吸附法、光催化降解法等。其中,以Ti02和ZnO為代表的光催化劑經(jīng)過(guò)特定波長(zhǎng)的光照能產(chǎn)生電子躍遷,形成光生電子和空穴,能對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行有效的降解。隨著對(duì)光催化劑研究的不斷深入,人們發(fā)現(xiàn),當(dāng)光催化劑達(dá)到納米級(jí)時(shí),其光催化活性得到大大的提高。但納米顆粒之間很容易團(tuán)聚在一起,而且很難回收利用。采用將光催化劑納米顆粒負(fù)載到多孔材料的方法,可克服團(tuán)聚、難以回收等缺點(diǎn)。本文分別以silicalite-1和Si02@silicalite-1為載體,在其表面分別負(fù)載TiO2納米顆粒和摻有Co量的Co/ZnO納米顆粒,制備silicalite-1基光催化劑。通過(guò)對(duì)silicalite-1基光催化劑的結(jié)構(gòu)、形貌、光響應(yīng)能力以及光催化降解羅丹明B的表征,研究了 silicalite-1基光催化劑的物理化學(xué)及光催化性能。本論文取得的主要研究成果如下:(1)采用工業(yè)硅溶膠為原料,制備了 silicalite-1分子篩,利用工業(yè)硅溶膠為粘結(jié)劑,通過(guò)壓制、燒結(jié)和浸泡的方法將TiO2(P2...
【文章來(lái)源】:廈門(mén)大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:136 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.3?ZnO的晶體結(jié)構(gòu):(a)四方巖鹽礦晶體結(jié)構(gòu),(b)立方閃鋅礦相結(jié)構(gòu),(c)??
Fe、Cu等),非金屬離子摻雜(如N、C、F、B等)和共摻雜(如S-N、N-F、??Ni-N等)。通過(guò)雜質(zhì)元素來(lái)延長(zhǎng)電子和空穴的壽命,同時(shí)引入雜質(zhì)能級(jí),使Ti02??具有可見(jiàn)光響應(yīng)特性,機(jī)理如圖1.4所示。??圖1.4Ti02的摻雜改性[75]??Figure?1.4?Doping?modification?of?Ti〇2[75]??金屬元素?fù)诫s??近年來(lái),金屬元素?fù)诫s己成為一種能有效調(diào)節(jié)半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu),提高半導(dǎo)體??光催化效率的常用方法。金屬元素的摻入可以在半導(dǎo)體的內(nèi)部和表面產(chǎn)生缺陷,??進(jìn)而在其內(nèi)部和表面形成捕獲中心(價(jià)態(tài)高于Ti4+的金屬離子可以捕獲光生電子,??而低于Ti4+的金屬離子可以捕獲光生空穴),抑制光生電子和空穴的復(fù)合,延長(zhǎng)??光生電子和空穴的壽命,達(dá)到提高光催化效率的效果。同時(shí),摻雜加入的金屬元??素的電子躍遷所需要的激發(fā)能比半導(dǎo)體電子躍遷所需激發(fā)能要小,這就使得能量??比半導(dǎo)體激發(fā)能更小的光子能激發(fā)在半導(dǎo)體內(nèi)部和表面摻雜金屬元素所捕獲的??10??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Preparation and radar-absorbing properties of Al2O3/TiO2/Fe2O3/Yb2O3 composite powder[J]. Yi-fan Zhang,Zhen Ji,Ke Chen,Cheng-chang Jia,Shan-wu Yang,Meng-ya Wang. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2017(02)
[2]三維二硫化鉬/還原氧化石墨烯氣凝膠用作宏觀可見(jiàn)光催化劑(英文)[J]. 張瑞陽(yáng),萬(wàn)文超,李大為,董帆,周瑩. 催化學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]金屬-氧化物界面中的金屬-載體強(qiáng)相互作用及其對(duì)貴金屬-氧化鈰負(fù)載型催化材料性質(zhì)調(diào)控的研究進(jìn)展[J]. 張濤,張亞文. 中國(guó)稀土學(xué)報(bào). 2014(02)
[4]A review of TiO2 nanoparticles[J]. GUPTA Shipra Mital,TRIPATHI Manoj. Chinese Science Bulletin. 2011(16)
[5]固相萃取-高效液相色譜檢測(cè)葡萄酒中羅丹明B[J]. 李小燕,李梅,陳其鋒,韋升艷,羅予,仝海娟. 食品科學(xué). 2011(08)
[6]食品中常見(jiàn)的非食用色素的危害與檢測(cè)[J]. 盧士英,鄒明強(qiáng). 中國(guó)儀器儀表. 2009(08)
[7]羅丹明類(lèi)化合物作為分析試劑的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 姚型軍,袁倩,劉道杰,王術(shù)皓. 理化檢驗(yàn)(化學(xué)分冊(cè)). 2006(06)
[8]羅丹明類(lèi)熒光染料的合成及應(yīng)用[J]. 顏范勇,陳立功,閆喜龍,葛鳳燕,段二紅. 化學(xué)進(jìn)展. 2006(Z1)
[9]1起群體性堿性玫瑰精中毒[J]. 孫建軍,魏福山,閔建雄,王小婭,徐建梅. 中國(guó)法醫(yī)學(xué)雜志. 1999(04)
博士論文
[1]納米TiO2光催化劑無(wú)機(jī)酸改性及有機(jī)污染物降解效能機(jī)制[D]. 欒云博.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]改性TiO2納米管光電極制備及光電催化降解雙氯芬酸研究[D]. 程修文.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]沸石分子篩材料合成新路線的探索[D]. 任利敏.吉林大學(xué) 2012
本文編號(hào):3101851
【文章來(lái)源】:廈門(mén)大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:136 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
圖1.3?ZnO的晶體結(jié)構(gòu):(a)四方巖鹽礦晶體結(jié)構(gòu),(b)立方閃鋅礦相結(jié)構(gòu),(c)??
Fe、Cu等),非金屬離子摻雜(如N、C、F、B等)和共摻雜(如S-N、N-F、??Ni-N等)。通過(guò)雜質(zhì)元素來(lái)延長(zhǎng)電子和空穴的壽命,同時(shí)引入雜質(zhì)能級(jí),使Ti02??具有可見(jiàn)光響應(yīng)特性,機(jī)理如圖1.4所示。??圖1.4Ti02的摻雜改性[75]??Figure?1.4?Doping?modification?of?Ti〇2[75]??金屬元素?fù)诫s??近年來(lái),金屬元素?fù)诫s己成為一種能有效調(diào)節(jié)半導(dǎo)體能帶結(jié)構(gòu),提高半導(dǎo)體??光催化效率的常用方法。金屬元素的摻入可以在半導(dǎo)體的內(nèi)部和表面產(chǎn)生缺陷,??進(jìn)而在其內(nèi)部和表面形成捕獲中心(價(jià)態(tài)高于Ti4+的金屬離子可以捕獲光生電子,??而低于Ti4+的金屬離子可以捕獲光生空穴),抑制光生電子和空穴的復(fù)合,延長(zhǎng)??光生電子和空穴的壽命,達(dá)到提高光催化效率的效果。同時(shí),摻雜加入的金屬元??素的電子躍遷所需要的激發(fā)能比半導(dǎo)體電子躍遷所需激發(fā)能要小,這就使得能量??比半導(dǎo)體激發(fā)能更小的光子能激發(fā)在半導(dǎo)體內(nèi)部和表面摻雜金屬元素所捕獲的??10??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Preparation and radar-absorbing properties of Al2O3/TiO2/Fe2O3/Yb2O3 composite powder[J]. Yi-fan Zhang,Zhen Ji,Ke Chen,Cheng-chang Jia,Shan-wu Yang,Meng-ya Wang. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2017(02)
[2]三維二硫化鉬/還原氧化石墨烯氣凝膠用作宏觀可見(jiàn)光催化劑(英文)[J]. 張瑞陽(yáng),萬(wàn)文超,李大為,董帆,周瑩. 催化學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]金屬-氧化物界面中的金屬-載體強(qiáng)相互作用及其對(duì)貴金屬-氧化鈰負(fù)載型催化材料性質(zhì)調(diào)控的研究進(jìn)展[J]. 張濤,張亞文. 中國(guó)稀土學(xué)報(bào). 2014(02)
[4]A review of TiO2 nanoparticles[J]. GUPTA Shipra Mital,TRIPATHI Manoj. Chinese Science Bulletin. 2011(16)
[5]固相萃取-高效液相色譜檢測(cè)葡萄酒中羅丹明B[J]. 李小燕,李梅,陳其鋒,韋升艷,羅予,仝海娟. 食品科學(xué). 2011(08)
[6]食品中常見(jiàn)的非食用色素的危害與檢測(cè)[J]. 盧士英,鄒明強(qiáng). 中國(guó)儀器儀表. 2009(08)
[7]羅丹明類(lèi)化合物作為分析試劑的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 姚型軍,袁倩,劉道杰,王術(shù)皓. 理化檢驗(yàn)(化學(xué)分冊(cè)). 2006(06)
[8]羅丹明類(lèi)熒光染料的合成及應(yīng)用[J]. 顏范勇,陳立功,閆喜龍,葛鳳燕,段二紅. 化學(xué)進(jìn)展. 2006(Z1)
[9]1起群體性堿性玫瑰精中毒[J]. 孫建軍,魏福山,閔建雄,王小婭,徐建梅. 中國(guó)法醫(yī)學(xué)雜志. 1999(04)
博士論文
[1]納米TiO2光催化劑無(wú)機(jī)酸改性及有機(jī)污染物降解效能機(jī)制[D]. 欒云博.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]改性TiO2納米管光電極制備及光電催化降解雙氯芬酸研究[D]. 程修文.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]沸石分子篩材料合成新路線的探索[D]. 任利敏.吉林大學(xué) 2012
本文編號(hào):3101851
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