發(fā)布時間：2021-10-21 12:55

　　隨著經(jīng)濟的飛速發(fā)展和世界人口的快速增長,能源危機和環(huán)境污染問題已到達無法忽視的程度,成為全球人民亟待解決的關(guān)鍵問題。作為新型的高級氧化技術(shù),光催化在解決環(huán)境污染和開發(fā)可持續(xù)新能源方面有著重要的研究和應(yīng)用。探索適當(dāng)?shù)牟呗詠肀ＷC半導(dǎo)體光催化劑中光生載流子的有效分離是確保光催化材料具有優(yōu)異性能的關(guān)鍵。本文采用一系列方法對鹵氧化鉍光催化材料進行改性優(yōu)化,實現(xiàn)其光催化性能的提升。通過X射線衍射分析（XRD）、X射線光電子能譜（XPS）、傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）、拉曼光譜（Raman）、X射線吸收精細結(jié)構(gòu)譜（XAFS）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、高角環(huán)形暗場像掃描透射電子顯微鏡（STEM-HAADF）、紫外可見漫反射光譜（DRS）等表征方法對其微區(qū)和電子結(jié)構(gòu)進行分析。通過光電流,電化學(xué)阻抗譜（EIS）,穩(wěn)態(tài)熒光譜（PL）和熒光壽命等表征研究其電荷分離和遷移過程。結(jié)合光催化性能的差異,研究催化劑本身結(jié)構(gòu)與光催化性能間的內(nèi)在關(guān)系。本文通過Bi OCl超薄納米片表面構(gòu)建坑缺陷,探索催化劑表面缺陷與光催化活性之間的構(gòu)效關(guān)系。掃描透射電鏡結(jié)果清晰的證實Bi OCl超薄納米片... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：230 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

半導(dǎo)體光催化原理圖

圖 1.2 BiOX 的結(jié)構(gòu)示意圖：(a) 單晶胞, (b) 兩層厚的二維層狀結(jié)構(gòu)Fig. 1.2 Structural model illustrations of BiOX (X= Cl, Br, I): (a) single crystal cell, (b)two-dimensional layered structure with a two-layer thickness.不同于 TiO2僅對紫外光有響應(yīng)，BiOX 具有可調(diào)的帶隙，BiOCl 3.3 eVBiOBr 2.7 eV，BiOI 1.8 eV，確保其成為一類有效的光催化劑。而其獨特的性保證其在各種光催化的應(yīng)用中具有很大的前景。自從張禮知[21]課題組報道了通過乙二醇(EG)輔助溶劑熱法合成二維納米片組裝的三維(3D)分級 BiOX 微球，能夠有效降解甲基橙(MO)，BiOX 基材料的光催化應(yīng)用逐步成為熱點研究課題之一[22]。迄今為止，已經(jīng)成功制備了多種 BiOX 微/納結(jié)構(gòu)，例如納米晶體，納米線，納米纖維，納米帶，納米片，薄膜，花狀結(jié)構(gòu)，中空微球和多孔納米球[23-44為了實現(xiàn)潛在的工業(yè)化應(yīng)用，通過增強光吸收，促進光生載流子分離和轉(zhuǎn)移以及提高 BiOX 材料中的活性物種和底物之間的催化效率，已經(jīng)進行了多種嘗試來進

1 SCNSs 的(a) TEM 圖，(b) 選區(qū)電子衍射，(c) HRTEM 圖。(向示意圖。(e, f) {001}面的原子結(jié)構(gòu)：(e) 側(cè)視圖 (f) 頂視圖[1 TEM image, (b) SAED pattern, and (c) HRTEM image of BOC-00stration of the crystal orientation of the nanosheet. (e and f)Atomic{001} facets: (e) side view; (f) top view.[16]研究的(001)和(010)面外，同樣制備了(102)和(001)晶面暴2)面暴露的 BiOBr 在可見光照射下比(001)面暴露的 Bi除 RhB 的性能。DFT 計算表明，相對于(001)面，(102)的導(dǎo)帶底，更正的價帶頂，以及更小的帶隙。因此，(電子注入，提供氧化能力更強的光生空穴，以及更寬的高的光催化活性。另外，不同于之前關(guān)于銳鈦礦 TiO2暴更佳光催化性能的報道，最近的研究發(fā)現(xiàn) TiO中共同

【參考文獻】：
期刊論文
[1]煅燒溫度、時間和氣氛對BiOBr結(jié)構(gòu)和光催化性能的影響[J]. 樊啟哲,余長林,周晚琴,李家德.  材料熱處理學(xué)報. 2015(05)
[2]醇熱法BiOCl微米球的制備及其性能研究[J]. 趙雯雯,劉亞威,張昌遠,黃祥平,毛峰,楊學(xué)林.  三峽大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2011(06)



本文編號：3449020