發(fā)布時(shí)間：2021-06-08 08:18

　　光催化技術(shù)是一種新型有效的環(huán)境污染控制技術(shù),具有環(huán)境友好,污染物分解徹底等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí),由于具有可利用太陽能的可能性而受到廣泛的關(guān)注。但目前以TiO2為代表的光催化劑存在可見光利用效率低和量子效率低等缺點(diǎn),這些因素限制了光催化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。導(dǎo)電聚合物是一種具有半導(dǎo)體特性的高分子聚合物,具有較強(qiáng)的可見光吸收性能和電荷遷移能力。將導(dǎo)電聚合物與其他半導(dǎo)體進(jìn)行復(fù)合形成異質(zhì)結(jié)可以促進(jìn)光生電荷的有效分離；同時(shí)通過引入光子晶體和核殼介孔微球等結(jié)構(gòu)的反射效應(yīng)、散射效應(yīng)和慢光效應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)可見光的有效富集,以上兩方面協(xié)同作用可以實(shí)現(xiàn)可見光下對(duì)污染物的高效光催化降解。本論文圍繞以上內(nèi)容,主要開展了以下幾個(gè)方面的工作：（1）結(jié)合模板法、液相沉積法、旋轉(zhuǎn)涂覆法和浸漬法制備了反蛋白石TiO2光子晶體耦合的TiO2/聚3-己基噻吩（P3HT）復(fù)合光催化劑（Bilayer TiO2/P3HT）。Bilayer TiO2/P3HT由內(nèi)層的反蛋白石TiO2和外層的納米顆粒TiO2組成,其中反蛋白石TiO2具有規(guī)則的面心立方體結(jié)構(gòu),TiO2納米顆粒層是由5-25 nm的納米顆粒組成。經(jīng)過P3HT修飾之后,Bilayer... 

【文章來源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

TIOZ光催化反應(yīng)機(jī)理示意圖[6，71Fig.1.1Sehematicdi筆ramofthephotoeatalyticmeehanismoeeurringonTioZI)artiele[6，71

半導(dǎo)體的能帶結(jié)構(gòu)從本質(zhì)上決定了半導(dǎo)體對(duì)光的吸收波長(zhǎng)范圍和氧化還原的能力。目前主要研究的光催化劑中，主要是金屬的氧化物和硫化物，如Ti02、CdS、wO3等，這些常見半導(dǎo)體的禁帶寬度(Eg)及能帶的位置如圖1.5所示1162]。從圖中可以看出，大多數(shù)半導(dǎo)體的禁帶寬度都比較寬。因此，由半導(dǎo)體的光吸收閉值入;與帶隙Eg之間的關(guān)系E獷1240/碗可以計(jì)算得知，大部分半導(dǎo)體的吸收波長(zhǎng)閉值都落在紫外光區(qū)域。而在整個(gè)太陽光譜的能量分布中，紫外光只占了很少一部分，不到5%�？梢姽庹剂撕艽笠徊糠�，約占43%。這大大的限制了光催化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。例如應(yīng)用最多的銳欽礦型TIOZ，它的光催化活性雖然相對(duì)比較高，性質(zhì)也穩(wěn)定，在pH為1時(shí)的帶隙為 3.2eV

基于導(dǎo)電聚合物的可見光光催化劑的制備及其降解污染物的性能光子晶體的概念87年，E.Yablonovitch和5.John分別獨(dú)立地提出了光子晶體的概念，晶體概念類比而來的[‘“8，’69]。他們最初的想法是用一種材料來改變?cè)谄滟|(zhì)，就像我們利用半導(dǎo)體材料改變?cè)谄渲型ㄟ^的電子的性質(zhì)一樣。眾所材料中，原子排布的晶格結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的周期性電勢(shì)場(chǎng)影響著在其中運(yùn)動(dòng)的子將形成能帶結(jié)構(gòu)。

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本文編號(hào)：3218036