本文關鍵詞：可見光驅動的銀基復合光催化材料的合成與表征

  更多相關文章： 光催化 鉬酸銀 溴化銀 異質結構 復合物催化機理

【摘要】：隨著現(xiàn)代工業(yè)和城市文明的發(fā)展,環(huán)境污染日益嚴重,尤其是水污染和大氣污染已經嚴重影響到人類的生活,亟待解決。近年來,利用太陽光來降解水中污染物的技術越來越受到重視。從1972年發(fā)現(xiàn)TiO_2光解水到現(xiàn)在,已經發(fā)展出多種類型的半導體光催化劑,包括氧化物、氮化物、鉍基化合物等多種材料。本文設計并制備出了以Ag和Mo為基礎的三種復合材料,在可見光條件下的光催化效果顯著,主要研究內容如下:(1)三元立方體狀Ag_2MoO_4@Ag@AgBr復合光催化劑以乙二醇為溶劑和還原劑,PVP為表面活性劑,首先在60℃條件下制得形貌規(guī)則,平均尺寸在2.5μm左右的立方體狀二元Ag_2MoO_4@Ag復合材料,隨后在無水乙醇中和CTAB進行離子交換反應,原位生成立方體狀三元Ag_2MoO_4@Ag@AgBr復合材料。實驗中采可見光降解RhB來評估材料的光催性能,并根據實驗結果,對材料的可見光降解機理進行了分析和討論。結果表明,可見光照射35 min后,三元Ag_2MoO_4@,Ag@AgBr復合材料對RhB染料降解率達到91%。隨后,對催化劑進行穩(wěn)定性測試,進行4次重復催化實驗,結果表明該材料的催化能力沒有明顯的變化,穩(wěn)定性好。在AgBr和Ag單質存在的情況下,材料的可見光吸收增加,光生電子空穴快速分離,光催化效率提高。(2)納米棒狀Ag_2Mo_2O_7@,AgBr復合光催化劑首先通過銀氨絡離子和鉬酸根離子在液相中的反應得到納米棒狀Ag_2Mo_2O_7,再使用NaBr和Ag_2Mo_2O_7納米棒進行離子交換反應,得到納米棒狀Ag_2Mo_2O_7@AgBr復合材料。通過XRD、SEM、TEM、PL等技術手段對該復合材料的物相組成、形貌大小、光學性質等信息進行表征和分析。結果表明,該產物具有納米級的規(guī)則棒狀結構,經過離子交換反應后形成的異質結構,對材料的光催化性能有很大的提升�？梢姽庹�30 min后,染料的降解率達到98.4%;在經過反復5次催化循環(huán)過程后,材料的催化能力基本沒有變化,表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。(3)納米板狀α-MoO_3的合成及負載AgBr的光催化性能研究通過水熱法制得納米板狀α-MoO_3,并對該樣品物相和形貌進行分析,高度各向異性生長導致了納米板狀α-MoO_3產物的生成。隨后在其表面成功負載AgBr顆粒,通過XRD、SEM、TEM、XPS、EDS、PL等表征手段對產物進行物相、形貌、成分和光學性質的檢測。發(fā)現(xiàn)在負載AgBr形成二元α-MoO_3/AgBr復合物后,對可見光的吸收提高,α-MoO_3/AgBr的光催化效率相對于純α-MoO_3提高了7倍,可見光照射30 min后,降解率達到94%;循環(huán)4次后,光催化能力沒有明顯地下降。為了說明α-MoO_3/AgBr材料不是α-MoO_3和AgBr的簡單物理混合,還設計了 α-MoO_3+AgBr的混合物進行光催化實驗對比。實驗結果顯示其光催化效率僅比純α-MoO_3有略微的提高,效果遠遠小于α-MoO_3/AgBr材料的催化效率,從而證實α-MoO_3/AgBr異質結構可以有效提高光生電子空穴對分離、轉移的能力。
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TB33;O643.36

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據庫 前10條

1 閆世成;羅文俊;李朝升;鄒志剛;;新型光催化材料探索和研究進展[J];中國材料進展;2010年01期

2 李袁慶;楊松戀;王成君;;光催化材料近期研究進展[J];科技風;2013年15期

3 ;中科院金屬所新型單質光催化材料研究取得進展[J];中國材料進展;2013年08期

4 ;中科院金屬所新型單質光催化材料研究取得進展[J];功能材料信息;2013年04期

5 劉然,薛向欣,楊合,姜濤,董學文;光催化材料在環(huán)保領域中的應用進展[J];能源環(huán)境保護;2004年04期

6 張萬忠;喬學亮;邱小林;陳建國;;二氧化鈦基光催化材料的制備與應用[J];化學試劑;2006年09期

7 陶紅;劉靜;郝思秋;王璐;羅潔瑩;張宇然;黃婷婷;;去除水中雙酚A的新型微介孔光催化材料的性能研究[J];水資源與水工程學報;2009年03期

8 白雪;李永利;;銀系光催化材料的新進展[J];硅酸鹽通報;2012年01期

9 張騫;周瑩;張釗;何云;陳永東;林元華;;表面等離子體光催化材料[J];化學進展;2013年12期

10 李萍;鐘順和;;光催化材料Cu/Fe_2O_3-TiO_2的結構和性能[J];應用化學;2006年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據庫 前10條

1 鄒志剛;;光催化材料探索和研究進展[A];第七屆中國功能材料及其應用學術會議論文集（第1分冊）[C];2010年

2 黃柏標;;增強光催化材料可見光響應和活性的新探索[A];第十三屆全國太陽能光化學與光催化學術會議學術論文集[C];2012年

3 鄒志剛;;光催化材料與太陽能轉換和環(huán)境凈化[A];2008全國功能材料科技與產業(yè)高層論壇論文集[C];2008年

4 王文中;尚萌;徐婕慧;張志潔;;鉍基光催化材料的設計、合成與環(huán)境凈化[A];第十二屆固態(tài)化學與無機合成學術會議論文摘要集[C];2012年

5 王文中;張玲;孫松美;高二平;;鉍基光催化材料的設計、調控與性能[A];第十三屆全國太陽能光化學與光催化學術會議學術論文集[C];2012年

6 范曉蕓;賈漢忠;王傳義;;雙摻雜Cu,N-TiO_2光催化材料的合成及性能表征[A];第六屆全國環(huán)境化學大會暨環(huán)境科學儀器與分析儀器展覽會摘要集[C];2011年

7 鄧春蓮;朱成磊;黃爭世;劉斌;史海峰;;銀系光催化材料的制備及有機物降解性能的研究[A];魯豫贛黑蘇五省光學（激光）學會2011學術年會論文摘要集[C];2011年

8 董升;代數(shù)通;劉景海;段莉梅;;復合光催化材料的制備及其對藏紅T溶液降解效果的研究[A];中國化學會第五屆全國多酸化學學術研討會論文摘要集[C];2013年

9 付宏剛;田國輝;周衛(wèi);曲陽;田春貴;蔣保江;;氧化物半導體基光催化材料的結構調控[A];中國化學會第六屆全國結構化學學術會議論文摘要[C];2012年

10 付宏剛;田國輝;周衛(wèi);曲陽;田春貴;蔣保江;;氧化物半導體基光催化材料的結構調控及性能研究[A];第十三屆全國太陽能光化學與光催化學術會議學術論文集[C];2012年

中國重要報紙全文數(shù)據庫 前5條

1 李曉巖;光催化材料及應用分會成立[N];中國化工報;2008年

2 記者 李志清;“和諧科技”研發(fā)光催化材料 找到大市場[N];紹興日報;2011年

3 記者 桂運安;中科大研制出新一代空氣凈化器[N];安徽日報;2014年

4 本報實習記者胡珉琦;上海交大研制人造樹葉[N];北京科技報;2010年

5 本報記者 焦旭;科技創(chuàng)新給光伏產業(yè)帶來發(fā)展的正能量[N];中國能源報;2012年

中國博士學位論文全文數(shù)據庫 前10條

1 宋艷華;g-C_3N_4復合光催化材料的設計合成及其光催化性能研究[D];江蘇大學;2015年

2 張守偉;基于氮化碳的高性能寬光譜響應光催化材料研究[D];合肥工業(yè)大學;2015年

3 楊文娟;BiOCl基光催化材料的性能調控及第一性原理研究[D];華中科技大學;2015年

4 顧少楠;稀土離子改性釩酸鉍可見光催化材料的合成及機理研究[D];北京科技大學;2016年

5 何運慧;Sn_3O_4基光催化材料的控制合成及性能研究[D];福州大學;2014年

6 劉丁菡;Bi_2WO_6-C復合光催化材料的制備、結構及性能研究[D];陜西科技大學;2016年

7 馬成海;鉬/聚酰亞胺復合光催化材料的納米構筑及性能研究[D];南京大學;2016年

8 林立;新型鹵氧化鉍基光催化劑制備及其污染物去除性能的研究[D];東華大學;2016年

9 牛莽;二氧化鈦光催化性能調控的理論研究[D];北京化工大學;2015年

10 楊勇強;具有高光生電荷分離能力的氧化物基光催化材料的構建[D];中國科學技術大學;2016年

中國碩士學位論文全文數(shù)據庫 前10條

1 董晨浩;可見光響應介孔銀基固溶體的制備與表征[D];內蒙古大學;2015年

2 胡丹;分子印跡型TiO_2光催化材料的制備及其在超濾膜上的負載處理廢水性能的研究[D];長安大學;2015年

3 何隨;非金屬摻雜介孔TiO_2光催化材料的可控制備及其性能研究[D];山東大學;2015年

4 李柱杰;新型近紅外光催化材料Cu_2(OH)PO_4電子結構和相關性質的理論研究[D];山東大學;2015年

5 徐連敬;液體陰極輝光放電系統(tǒng)的光譜特性及應用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2015年

6 洪元琛;氧化石墨烯基Z型光催化材料的研究[D];上海電力學院;2015年

7 胡建強;多組分硫化鎘基異質結光催化材料的可控合成及其在光解水產氫中的應用研究[D];溫州大學;2015年

8 王丹;TiO_2基復合光催化材料的設計制備及光催化降解氣相碳氫污染物的研究[D];河南師范大學;2015年

9 高文文;多硫化銦及其復合寬譜光催化材料的制備與應用[D];齊魯工業(yè)大學;2015年

10 王傳寧;Aurivillius型鉍基光催化材料的制備與性能研究[D];南昌大學;2015年

，

本文編號：1264675