本文關(guān)鍵詞：基于碳酸氧鉍的鉍系光催化劑可控合成及性能研究　出處：《南京理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：近年來(lái),作為一種解決能源與環(huán)境問(wèn)題的有效手段,光催化技術(shù)受到了廣泛的關(guān)注,其中,鉍系半導(dǎo)體因其原材料成本低、制備工藝簡(jiǎn)單、形貌可控性強(qiáng)以及對(duì)可見(jiàn)光的良好響應(yīng),而受到了研究者更多的關(guān)注。目前,鉍系半導(dǎo)體光催化劑主要研究方向集中在制備工藝改進(jìn)及性能提升方面。本課題以碳酸氧鉍作為著眼點(diǎn),研究了其室溫可控制備、晶面控制生長(zhǎng)以及復(fù)合改性工藝,并研究了其光催化降解污染物的能力,具體研究?jī)?nèi)容有以下幾個(gè)方面:首先,采用氨水和檸檬酸鉍為原料,得到完全溶解于水的鉍源前驅(qū)體,通過(guò)加入碳酸鈉水溶液,在室溫條件下得到了具有中空結(jié)構(gòu)的碳酸氧鉍盤(pán)狀類(lèi)花型納米晶。這一研究實(shí)現(xiàn)了碳酸氧鉍的室溫可控制備,為其生產(chǎn)工藝改進(jìn)提供了新的思路。室溫下得到的碳酸氧鉍中空盤(pán)狀納米晶,因其納米片的堆疊使得介孔結(jié)構(gòu)增加,相比于水熱法制得的片狀樣品,在可見(jiàn)光下對(duì)羅丹明B的降解有著更優(yōu)異的活性。另外,探討了中空結(jié)構(gòu)納米晶的形成機(jī)理。其次,基于上述方法,將沉淀劑替換為碳酸鈉與硫代乙酰胺的混合溶液,在室溫條件下一步制備得到了 Bi_2S_3/(BiO)_2CO_3二元復(fù)合物。該方法簡(jiǎn)單快捷,得到的異質(zhì)結(jié),因其界面接觸緊密,性能相比于單一組分得到了大幅度的提升,且對(duì)于多種染料及無(wú)色污染物表現(xiàn)出良好的光催化性能。最后,使用尿素作為封端劑,在室溫條件下成功制備得到了具有{001}晶面族優(yōu)先取向的(BiO)2CO_3及BiOCl納米片,且通過(guò)調(diào)控尿素的量,可以有效且便捷地調(diào)控{001}晶面族暴露的比例。具備高比例{001}晶面族暴露的(BiO)_2CO_3及BiOCl樣品,因其內(nèi)建電場(chǎng)垂直于該晶面,使其光生載流子遷移至表面的效率提高,因此光催化性能得到了大幅度的提高。另外,初步探索了尿素對(duì)于{001}晶面族暴露的作用機(jī)理。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TQ426

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本文編號(hào)：1331922