本文關鍵詞：BiOCl復合材料的制備及其光催化性能的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：低共熔溶劑作為一種新型綠色溶劑,具有溶解性好、成本低廉、安全無毒、和環(huán)境友好等特點,在光催化劑制備領域表現(xiàn)出極大的潛力和良好的應用前景。故本研究在氯化膽堿-尿素低共熔溶劑中,分別制備了BiOCl光催化劑、Ag@AgCl等離子體光催化劑和Ag@AgCl/BiOCl復合材料,通過XRD,SEM, XPS, UV-Vis DRS等手段對所制備的光催化材料進行表征,考察其光催化活性并對降解機理進行初步探討。具體研究內容如下：1. 以Bi(NO3)3·5H2O為鉍源,采用離子熱法制備出花狀BiOCl光催化劑。研究發(fā)現(xiàn)氯化膽堿-尿素低共熔溶劑對花球狀BiOCl的形成起到模板劑、反應溶劑和氯源的作用。同時,花狀BiOCl降解RhB反應表現(xiàn)為一級動力學,其光催化活性優(yōu)于以NaCl為氯源的BiOCl和商用TiO2,且循環(huán)使用5次后降解率和樣品XRD譜圖無明顯變化,具有良好的穩(wěn)定性。BiOCl對RhB的降解效率隨RhB初始濃度的增加而降低,在未達到飽和的情況下,隨BiOC投加量的增加而提高。此外,其光催化降解RhB的主要活性物種為光生空穴和超氧自由基負離子。2. 以AgNO3為銀源,采用水熱法制備出球形結構的Ag@AgCl等離子體光催化劑。研究發(fā)現(xiàn)氯化膽堿-尿素低溫離子熔鹽在等離子體光催化劑Ag@AgCl合成過程中不僅作為反應溶劑和氯源,還起到還原劑的作用。另外,在可見光下研究其對MB的光催化活性,樣品表現(xiàn)出良好的光催化活性,同時,循環(huán)使用5次后降解率和樣品晶體結構沒有明顯改變。此外,對Ag@AgCl的作用機理也進行了詳細的討論。3. 以Bi(NO3)3·5H2O為鉍源,AgNO3為銀源,采用了一步法合成了Ag@AgCl/BiOCl復合材料。結果顯示,Ag@AgCl的復合可以提高BiOCl的光催化活性,Bi:Ag=5:1時合成的Ag@AgCl/BiOCl復合材料光催化性能最好,樣品為開花球狀顆粒堆積而成的蜂窩狀結構,粒徑約3μm,因層狀結構上覆蓋著Ag@AgCl造成粒徑所增大。Ag@AgCl的復合還提高了樣品對可見光的吸收,使得在可見光下對RhB具有較高的降解效率,重復利用率高,穩(wěn)定性良好。且降解率隨著RhB初始濃度的增加而降低,在初始濃度為6 mg/L時,樣品最佳投加量約為0.03 g。此外,Ag@AgCl/BiOCl復合材料的主要活性物種為光生空穴和超氧自由基負離子。
【關鍵詞】：光催化性能 低共熔溶劑 復合材料 氯氧化鉍
【學位授予單位】：安徽理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB33;X505
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-18
• 1 緒論18-30
• 1.1 前言18
• 1.2 光催化技術18-26
• 1.2.1 光催化技術機理18-19
• 1.2.2 光催化技術的應用19-21
• 1.2.3 光催化劑21-26
• 1.3 低共熔溶劑26-28
• 1.3.1 低共熔溶劑的種類和制備26-27
• 1.3.2 低共熔溶劑的應用27-28
• 1.4 課題的研究目的及主要內容28-30
• 1.4.1 研究目的及意義28
• 1.4.2 研究的主要內容28-29
• 1.4.3 技術路線圖29-30
• 2 BiOCl的制備及其光催化性能的研究30-44
• 2.1 引言30
• 2.2 實驗部分30-31
• 2.2.1 試劑及儀器30-31
• 2.2.2 光催化劑的制備31
• 2.2.3 光催化劑的催化活性評價31
• 2.3 光催化劑的表征31-34
• 2.3.1 BiOCl的XRD表征31-32
• 2.3.2 BiOCl的SEM表征32-33
• 2.3.3 BiOCl的XPS表征33
• 2.3.4 BiOCl的UV-Vis DRS分析33-34
• 2.4 BiOCl光催化劑的光催化性能34-39
• 2.4.1 不同光催化劑對降解率的影響34-36
• 2.4.2 RhB初始濃度對降解率的影響36-37
• 2.4.3 投加量對降解率的影響以及動力學研究37-39
• 2.5 光催化劑的循環(huán)實驗39-41
• 2.6 光催化降解機理的研究41-42
• 2.7 本章小結42-44
• 3 Ag@AgCl的制備及其光催化性能的研究44-56
• 3.1 引言44-45
• 3.2 實驗部分45
• 3.2.1 試劑及儀器45
• 3.2.2 光催化劑的制備45
• 3.2.3 光催化劑的催化活性評價45
• 3.3 光催化劑的表征45-50
• 3.3.1 Ag@AgCl的XRD表征45-47
• 3.3.2 Ag@AgCl的SEM表征47-48
• 3.3.3 Ag@AgCl的XPS表征48-49
• 3.3.4 Ag@AgCl的UV-Vis DRS表征49-50
• 3.4 光催化劑的形成機制50
• 3.5 Ag@AgCl的光催化性能50-52
• 3.6 光催化劑的循環(huán)實驗52-53
• 3.7 本章小結53-56
• 4 Ag@AgCl/BiOCl的制備及其光催化性能的研究56-68
• 4.1 引言56
• 4.2 實驗部分56-57
• 4.2.1 試劑及儀器56-57
• 4.2.2 光催化劑的制備57
• 4.2.3 光催化劑的催化活性評價57
• 4.3 光催化劑的表征57-60
• 4.3.1 Ag@AgCl/BiOCl的XRD表征57-58
• 4.3.2 Ag@AgCl/BiOCl的SEM表征58-59
• 4.3.3 Ag@AgCl/BiOCl的XPS表征59
• 4.3.4 Ag@AgCl/BiOCl的UV-Vis DRS分析59-60
• 4.4 Ag@AgCl/BiOCl的光催化性能60-64
• 4.4.1 不同光催化劑對降解率的影響60-61
• 4.4.2 RhB初始濃度對降解率的影響61-62
• 4.4.3 投加量對降解率的影響以及動力學研究62-64
• 4.5 光催化劑的循環(huán)實驗64-65
• 4.6 光催化降解機理的研究65-66
• 4.7 本章小結66-68
• 5 結論及展望68-70
• 5.1 結論68-69
• 5.2 展望69-70
• 參考文獻70-78
• 致謝78-80
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果80

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