基于鉍系化合物制備復(fù)合光催化劑及其催化性能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-11 17:19
半導(dǎo)體光催化技術(shù)在解決和處理能源短缺、環(huán)境污染問(wèn)題等許多方面受到越來(lái)越多的關(guān)注,開發(fā)新型高效的可見光催化劑是環(huán)境光催化領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文基于Bi2MoO6和BiOI兩種典型的鉍系化合物制備了五種復(fù)合可見光催化材料;運(yùn)用XRD、XPS、TEM、SEM、UV-Vis DRS等手段對(duì)催化劑的組成、結(jié)構(gòu)和光吸收性質(zhì)等進(jìn)行了表征;采用液相光催化反應(yīng)評(píng)價(jià)了材料對(duì)RhB、MB和BPA的催化降解性能;結(jié)合半導(dǎo)體能帶理論、材料的光電性質(zhì)和活性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,揭示了載流子轉(zhuǎn)移途徑和光催化降解有機(jī)物的機(jī)理。本論文主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)采用固相聚合-溶劑熱法制備了g-C3N4/Bi2MoO6復(fù)合材料。二維g-C3N4納米片均勻分散在Bi2MoO6微球表面,在接觸界面形成異質(zhì)結(jié)構(gòu),水熱反應(yīng)時(shí)間影響復(fù)合材料的最終形貌;復(fù)合材料在可見光照射下能完全降解RhB和MB,降解活性顯著高于單一半導(dǎo)體材料,...
【文章來(lái)源】:北京理工大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:135 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 半導(dǎo)體光催化基本原理
1.3 半導(dǎo)體光催化技術(shù)的應(yīng)用
1.3.1 有害污染物降解
1.3.2 光解水制氫
1.3.3 光催化CO_2還原
1.4 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料
1.4.1 S-S異質(zhì)結(jié)構(gòu)
1.4.2 S-M異質(zhì)結(jié)構(gòu)
1.4.3 S-C異質(zhì)結(jié)構(gòu)
1.4.4 多組分異質(zhì)結(jié)構(gòu)
1.5 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)分級(jí)復(fù)合材料
1.5.1 零維半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料
1.5.2 一維半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料
1.5.3 二維半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料
1.5.4 三維半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料
1.6 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料常用的制備方法
1.6.1 化學(xué)氣相沉積法
1.6.2 化學(xué)/電化學(xué)沉積法
1.6.3 離子交換法
1.6.4 連續(xù)離子層吸附反應(yīng)法(SILAR)
1.6.5 溶劑熱/水熱反應(yīng)法
1.7 鉍系化合物光催化材料
1.7.1 鉍系化合物類型
1.7.2 鉍系化合物結(jié)構(gòu)和形貌調(diào)控
1.8 選題意義及研究?jī)?nèi)容
1.8.1 選題意義
1.8.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 主要實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
2.1.1 主要實(shí)驗(yàn)藥品
2.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
2.2.1 催化劑的組成結(jié)構(gòu)表征
2.2.2 催化劑光吸收性能測(cè)試
2.2.3 催化劑光電性能測(cè)試
2.2.4 催化性能測(cè)試及評(píng)價(jià)
第3章 g-C_3N_4/Bi_2MoO_6微球的制備及可見光催化性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 催化劑的制備
3.2.2 催化劑表征及性能測(cè)試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 物相分析
3.3.2 SEM和TEM分析
3.3.3 FTIR分析
3.3.4 X-射線光電子能譜
3.3.5 比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析
3.3.6 g-C_3N_4/Bi_2MoO_6微球形成機(jī)理
3.3.7 紫外可見漫反射光譜
3.3.8 催化劑光催化性能評(píng)價(jià)
3.3.9 催化劑的穩(wěn)定性
3.3.10 光催化反應(yīng)機(jī)理
3.4 本章小結(jié)
第4章 Ag/Ag Cl/Bi_2MoO_6復(fù)合材料的制備及光催化性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 催化劑的制備
4.2.2 催化劑的表征及催化活性測(cè)試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 物相分析
4.3.2 SEM與TEM分析
4.3.3 光吸收性能和比表面積分析
4.3.4 催化劑活性評(píng)價(jià)
4.3.5 催化劑的穩(wěn)定性
4.3.6 催化機(jī)理探討
4.4 本章小結(jié)
第5章 BiOI/Bi_2MoO_6異質(zhì)結(jié)的制備及可見光催化性能研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 催化劑的制備
5.2.2 催化劑的表征及性能測(cè)試
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 物相分析
5.3.2 SEM和TEM分析
5.3.3 紫外可見漫反射光譜
5.3.4 X-射線光電子能譜
5.3.5 催化活性評(píng)價(jià)
5.3.6 催化劑的穩(wěn)定性
5.3.7 光催化反應(yīng)機(jī)理
5.4 本章小結(jié)
第6章 BiOI/Zn_2SnO_4異質(zhì)結(jié)的制備及光催化性能研究
6.1 引言
6.2 實(shí)驗(yàn)部分
6.2.1 催化劑的制備
6.2.2 催化劑的表征及性能測(cè)試
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 物相分析
6.3.2 SEM與TEM分析
6.3.3 光吸收性能分析
6.3.4 催化活性評(píng)價(jià)
6.3.5 催化劑的穩(wěn)定性
6.3.6 催化機(jī)理探討
6.4 本章小結(jié)
第7章 BiOI/Zn_2GeO_4異質(zhì)結(jié)的制備及可見光催化性能研究
7.1 引言
7.2 實(shí)驗(yàn)部分
7.2.1 催化劑的制備
7.2.2 催化劑光催化性能評(píng)價(jià)
7.3 結(jié)果與討論
7.3.1 物相分析
7.3.2 SEM與TEM分析
7.3.3 X-射線光電子能譜分析
7.3.4 光吸收性能分析
7.3.5 催化活性評(píng)價(jià)
7.3.6 催化劑的穩(wěn)定性
7.3.7 TOC分析
7.3.8 催化機(jī)理探討
7.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文清單
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]可見光鉍系光催化劑的研究進(jìn)展[J]. 赫榮安,曹少文,周鵬,余家國(guó). 催化學(xué)報(bào). 2014(07)
[2]BiOCl催化劑的制備及光催化性能(英文)[J]. 史竹青,王艷,樊彩梅,王韻芳,丁光月. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(10)
本文編號(hào):3181800
【文章來(lái)源】:北京理工大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:135 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 半導(dǎo)體光催化基本原理
1.3 半導(dǎo)體光催化技術(shù)的應(yīng)用
1.3.1 有害污染物降解
1.3.2 光解水制氫
1.3.3 光催化CO_2還原
1.4 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料
1.4.1 S-S異質(zhì)結(jié)構(gòu)
1.4.2 S-M異質(zhì)結(jié)構(gòu)
1.4.3 S-C異質(zhì)結(jié)構(gòu)
1.4.4 多組分異質(zhì)結(jié)構(gòu)
1.5 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)分級(jí)復(fù)合材料
1.5.1 零維半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料
1.5.2 一維半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料
1.5.3 二維半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料
1.5.4 三維半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料
1.6 半導(dǎo)體異質(zhì)結(jié)構(gòu)材料常用的制備方法
1.6.1 化學(xué)氣相沉積法
1.6.2 化學(xué)/電化學(xué)沉積法
1.6.3 離子交換法
1.6.4 連續(xù)離子層吸附反應(yīng)法(SILAR)
1.6.5 溶劑熱/水熱反應(yīng)法
1.7 鉍系化合物光催化材料
1.7.1 鉍系化合物類型
1.7.2 鉍系化合物結(jié)構(gòu)和形貌調(diào)控
1.8 選題意義及研究?jī)?nèi)容
1.8.1 選題意義
1.8.2 研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 主要實(shí)驗(yàn)藥品及儀器
2.1.1 主要實(shí)驗(yàn)藥品
2.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
2.2.1 催化劑的組成結(jié)構(gòu)表征
2.2.2 催化劑光吸收性能測(cè)試
2.2.3 催化劑光電性能測(cè)試
2.2.4 催化性能測(cè)試及評(píng)價(jià)
第3章 g-C_3N_4/Bi_2MoO_6微球的制備及可見光催化性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 催化劑的制備
3.2.2 催化劑表征及性能測(cè)試
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 物相分析
3.3.2 SEM和TEM分析
3.3.3 FTIR分析
3.3.4 X-射線光電子能譜
3.3.5 比表面積和孔結(jié)構(gòu)分析
3.3.6 g-C_3N_4/Bi_2MoO_6微球形成機(jī)理
3.3.7 紫外可見漫反射光譜
3.3.8 催化劑光催化性能評(píng)價(jià)
3.3.9 催化劑的穩(wěn)定性
3.3.10 光催化反應(yīng)機(jī)理
3.4 本章小結(jié)
第4章 Ag/Ag Cl/Bi_2MoO_6復(fù)合材料的制備及光催化性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 催化劑的制備
4.2.2 催化劑的表征及催化活性測(cè)試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 物相分析
4.3.2 SEM與TEM分析
4.3.3 光吸收性能和比表面積分析
4.3.4 催化劑活性評(píng)價(jià)
4.3.5 催化劑的穩(wěn)定性
4.3.6 催化機(jī)理探討
4.4 本章小結(jié)
第5章 BiOI/Bi_2MoO_6異質(zhì)結(jié)的制備及可見光催化性能研究
5.1 引言
5.2 實(shí)驗(yàn)部分
5.2.1 催化劑的制備
5.2.2 催化劑的表征及性能測(cè)試
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 物相分析
5.3.2 SEM和TEM分析
5.3.3 紫外可見漫反射光譜
5.3.4 X-射線光電子能譜
5.3.5 催化活性評(píng)價(jià)
5.3.6 催化劑的穩(wěn)定性
5.3.7 光催化反應(yīng)機(jī)理
5.4 本章小結(jié)
第6章 BiOI/Zn_2SnO_4異質(zhì)結(jié)的制備及光催化性能研究
6.1 引言
6.2 實(shí)驗(yàn)部分
6.2.1 催化劑的制備
6.2.2 催化劑的表征及性能測(cè)試
6.3 結(jié)果與討論
6.3.1 物相分析
6.3.2 SEM與TEM分析
6.3.3 光吸收性能分析
6.3.4 催化活性評(píng)價(jià)
6.3.5 催化劑的穩(wěn)定性
6.3.6 催化機(jī)理探討
6.4 本章小結(jié)
第7章 BiOI/Zn_2GeO_4異質(zhì)結(jié)的制備及可見光催化性能研究
7.1 引言
7.2 實(shí)驗(yàn)部分
7.2.1 催化劑的制備
7.2.2 催化劑光催化性能評(píng)價(jià)
7.3 結(jié)果與討論
7.3.1 物相分析
7.3.2 SEM與TEM分析
7.3.3 X-射線光電子能譜分析
7.3.4 光吸收性能分析
7.3.5 催化活性評(píng)價(jià)
7.3.6 催化劑的穩(wěn)定性
7.3.7 TOC分析
7.3.8 催化機(jī)理探討
7.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文清單
致謝
作者簡(jiǎn)介
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]可見光鉍系光催化劑的研究進(jìn)展[J]. 赫榮安,曹少文,周鵬,余家國(guó). 催化學(xué)報(bào). 2014(07)
[2]BiOCl催化劑的制備及光催化性能(英文)[J]. 史竹青,王艷,樊彩梅,王韻芳,丁光月. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2011(10)
本文編號(hào):3181800
本文鏈接:http://sikaile.net/shengtaihuanjingbaohulunwen/3181800.html
最近更新
教材專著