鉍系Z型復(fù)合光催化劑制備及其凈化甲苯性能研究
發(fā)布時間:2021-07-31 07:50
揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)是室內(nèi)空氣的主要污染物之一,光催化氧化技術(shù)因操作簡單、反應(yīng)溫和等特點(diǎn)在室內(nèi)空氣凈化領(lǐng)域得到了廣泛的關(guān)注。鉍系光催化劑作為一種重要的可見光催化材料,成為了光催化領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。但單一的鉍系光催化劑光生載流子易復(fù)合,降低光催化活性,嚴(yán)重制約了其在空氣凈化、有機(jī)污染物降解等環(huán)境治理方面的應(yīng)用。針對這一問題,本論文擬選用窄禁帶光催化劑(BiVO4、Bi2O3和g-C3N4),通過制備可見光化Z型復(fù)合光催化劑,抑制光生電子和空穴的復(fù)合,進(jìn)而提高光催化凈化VOCs}性能。采用一系列表征手段對復(fù)合光催化劑的物相、光學(xué)和電化學(xué)性能等進(jìn)行分析。本論文的主要研究工作如下:以還原氧化石墨烯(RGO)為電子傳遞物,以具備可見光響應(yīng)的BiVO4和Bi203為基礎(chǔ)光催化劑,利用溫和綠色的光還原法和共蒸發(fā)法制備出具有Z體系的BiVO4/RGO/Bi2O3復(fù)合光催化劑。該復(fù)合光催化劑具有更高的光催化凈化甲苯能力,7h的甲苯礦化率高達(dá)95.6%,CO2產(chǎn)率(k2)分別是Bi2O3、BiVO4和BiVO4/Bi2O3的6.7、2.1和1.5倍。這主要?dú)w因于RGO的特性:(。┚哂休^強(qiáng)的可見光吸...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 半導(dǎo)體光催化氧化VOCs原理及研究進(jìn)展
1.3 鉍系光催化劑研究進(jìn)展
1.3.1 單一鉍系光催化劑
1.3.2 復(fù)合鉍系光催化劑
1.4 Z體系研究進(jìn)展
1.4.1 固態(tài)電子傳遞物
1.4.2 無電子傳遞物
1.5 論文選題依據(jù)、研究目的及內(nèi)容
1.5.1 論文選題依據(jù)
1.5.2 研究目的
1.5.3 研究內(nèi)容
2 BiVO_4/RGO/Bi_2O_3 Z型復(fù)合光催化劑光催化甲苯性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
2.2.2 復(fù)合光催化劑制備
2.2.3 催化劑的表征
2.2.4 光催化活性評價
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.3.1 晶相結(jié)構(gòu)
2.3.2 形貌結(jié)構(gòu)
2.3.3 光學(xué)性能
2.3.4 電化學(xué)性能
2.3.5 光催化凈化甲苯性能
2.3.6 電子轉(zhuǎn)移和甲苯凈化機(jī)理
2.4 本章小結(jié)
3 BiVO_4/g-C_3N_4 Z型復(fù)合光催化劑凈化甲苯性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
3.2.2 復(fù)合光催化劑制備
3.2.3 催化劑的表征
3.2.4 光催化活性評價
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3.1 XRD表征
3.3.2 XPS表征
3.3.3 FTIR表征
3.3.4 SEM和TEM表征
3.3.5 氮?dú)馕矫摳角
3.3.6 UV-Vis DRS表征
3.3.7 EIS表征
3.3.8 電子轉(zhuǎn)移機(jī)理
3.3.9 光催化凈化甲苯性能
3.4 本章小結(jié)
4 結(jié)論、創(chuàng)新點(diǎn)及展望
4.1 結(jié)論
4.2 創(chuàng)新點(diǎn)
4.3 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]原位合成具有高可見光催化活性的C3N4/CdS納米復(fù)合材料(英文)[J]. 崔言娟. 催化學(xué)報. 2015(03)
[2]新裝修住宅室內(nèi)空氣苯系物污染狀況調(diào)查[J]. 吳新穎,宋淑敏,孫寶春. 浙江預(yù)防醫(yī)學(xué). 2014(10)
[3]處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣的幾種典型吸附技術(shù)[J]. 王溪睿. 環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì). 2014(08)
[4]SnO2/TiO2納米管復(fù)合光催化劑的性能及失活再生[J]. 趙偉榮,施巧夢,劉瑩. 物理化學(xué)學(xué)報. 2014(07)
[5]CuO負(fù)載空心球狀BiVO4可見光礦化氣相甲苯[J]. 趙偉榮,曾婉昀,奚海萍,余纖纖. 物理化學(xué)學(xué)報. 2014(04)
[6]鹵氧化鉍光催化劑的研究進(jìn)展[J]. 王燕琴,瞿夢,馮紅武,程小芳. 化工進(jìn)展. 2014(03)
[7]Cu摻雜TiO2納米管可見光催化礦化甲苯[J]. 趙偉榮,奚海萍,廖求文. 物理化學(xué)學(xué)報. 2013(10)
[8]儲運(yùn)油泥處理過程中VOC處置技術(shù)研究[J]. 楊方敏,楊帆,金科,王凱蒙,陳柏宇,王北福. 廣州化工. 2013(14)
[9]杭州某高校室內(nèi)空氣質(zhì)量狀況調(diào)查分析[J]. 干雅平,申秀英,姚超英,徐明仙. 環(huán)境污染與防治. 2013(02)
[10]重慶市地下商場TVOC污染調(diào)查及來源分析[J]. 高俊敏,陳磊,張英,金芬,李百戰(zhàn). 中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(11)
本文編號:3313078
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 半導(dǎo)體光催化氧化VOCs原理及研究進(jìn)展
1.3 鉍系光催化劑研究進(jìn)展
1.3.1 單一鉍系光催化劑
1.3.2 復(fù)合鉍系光催化劑
1.4 Z體系研究進(jìn)展
1.4.1 固態(tài)電子傳遞物
1.4.2 無電子傳遞物
1.5 論文選題依據(jù)、研究目的及內(nèi)容
1.5.1 論文選題依據(jù)
1.5.2 研究目的
1.5.3 研究內(nèi)容
2 BiVO_4/RGO/Bi_2O_3 Z型復(fù)合光催化劑光催化甲苯性能研究
2.1 引言
2.2 實(shí)驗(yàn)部分
2.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
2.2.2 復(fù)合光催化劑制備
2.2.3 催化劑的表征
2.2.4 光催化活性評價
2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
2.3.1 晶相結(jié)構(gòu)
2.3.2 形貌結(jié)構(gòu)
2.3.3 光學(xué)性能
2.3.4 電化學(xué)性能
2.3.5 光催化凈化甲苯性能
2.3.6 電子轉(zhuǎn)移和甲苯凈化機(jī)理
2.4 本章小結(jié)
3 BiVO_4/g-C_3N_4 Z型復(fù)合光催化劑凈化甲苯性能研究
3.1 引言
3.2 實(shí)驗(yàn)部分
3.2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器
3.2.2 復(fù)合光催化劑制備
3.2.3 催化劑的表征
3.2.4 光催化活性評價
3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
3.3.1 XRD表征
3.3.2 XPS表征
3.3.3 FTIR表征
3.3.4 SEM和TEM表征
3.3.5 氮?dú)馕矫摳角
3.3.6 UV-Vis DRS表征
3.3.7 EIS表征
3.3.8 電子轉(zhuǎn)移機(jī)理
3.3.9 光催化凈化甲苯性能
3.4 本章小結(jié)
4 結(jié)論、創(chuàng)新點(diǎn)及展望
4.1 結(jié)論
4.2 創(chuàng)新點(diǎn)
4.3 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]原位合成具有高可見光催化活性的C3N4/CdS納米復(fù)合材料(英文)[J]. 崔言娟. 催化學(xué)報. 2015(03)
[2]新裝修住宅室內(nèi)空氣苯系物污染狀況調(diào)查[J]. 吳新穎,宋淑敏,孫寶春. 浙江預(yù)防醫(yī)學(xué). 2014(10)
[3]處理揮發(fā)性有機(jī)廢氣的幾種典型吸附技術(shù)[J]. 王溪睿. 環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì). 2014(08)
[4]SnO2/TiO2納米管復(fù)合光催化劑的性能及失活再生[J]. 趙偉榮,施巧夢,劉瑩. 物理化學(xué)學(xué)報. 2014(07)
[5]CuO負(fù)載空心球狀BiVO4可見光礦化氣相甲苯[J]. 趙偉榮,曾婉昀,奚海萍,余纖纖. 物理化學(xué)學(xué)報. 2014(04)
[6]鹵氧化鉍光催化劑的研究進(jìn)展[J]. 王燕琴,瞿夢,馮紅武,程小芳. 化工進(jìn)展. 2014(03)
[7]Cu摻雜TiO2納米管可見光催化礦化甲苯[J]. 趙偉榮,奚海萍,廖求文. 物理化學(xué)學(xué)報. 2013(10)
[8]儲運(yùn)油泥處理過程中VOC處置技術(shù)研究[J]. 楊方敏,楊帆,金科,王凱蒙,陳柏宇,王北福. 廣州化工. 2013(14)
[9]杭州某高校室內(nèi)空氣質(zhì)量狀況調(diào)查分析[J]. 干雅平,申秀英,姚超英,徐明仙. 環(huán)境污染與防治. 2013(02)
[10]重慶市地下商場TVOC污染調(diào)查及來源分析[J]. 高俊敏,陳磊,張英,金芬,李百戰(zhàn). 中南大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(11)
本文編號:3313078
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