Ni(OH) 2 @ACSs/BiOCl的制備及其光催化性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-05 13:57
Bi OCl作為一種新型間接帶隙半導(dǎo)體光催化劑,以其獨(dú)特的開(kāi)放式層狀結(jié)構(gòu)和間接躍遷模式引起研究者越來(lái)越多的關(guān)注,被認(rèn)為是極具應(yīng)用潛力的光催化材料。目前針對(duì)Bi OCl光催化劑的修飾改性和形貌控制大都集中在納米級(jí)別的粉體催化劑上,粉體催化劑存在易團(tuán)聚、易沉積、回收利用困難等問(wèn)題,這些問(wèn)題極大地限制了Bi OCl光催化劑的實(shí)際應(yīng)用。為解決以上問(wèn)題,本文選取活性炭球(ACSs)為研究對(duì)象,在優(yōu)化其制備條件的基礎(chǔ)上,成功制得了Ni(OH)2摻雜的活性炭球(Ni(OH)2@ACSs),并以此為載體,將Bi OCl光催化劑包裹于其上,制備出Ni(OH)2@ACSs/Bi OCl光催化劑。載體Ni(OH)2@ACSs具有孔徑結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、中孔率高,有利于吸附大分子有機(jī)物質(zhì)的特性,此外Ni(OH)2的加入又可以及時(shí)消耗光生空穴,抑制光生電子-空穴復(fù)合,提高光催化反應(yīng)活性。具體研究?jī)?nèi)容如下:1.酚醛樹脂基活性炭球(ACSs)的制備及表征(1)以間甲苯酚和甲醛為反應(yīng)單體,采用懸浮聚合法制備了酚醛樹脂基...
【文章來(lái)源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 引言
1.2 半導(dǎo)體光催化機(jī)理
1.3 BiOCl光催化劑簡(jiǎn)介
1.4 BiOCl光催化材料的常用制備方法
1.4.1 水解法
1.4.2 水(溶劑)熱法
1.4.3 醇熱法
1.4.4 其它方法
1.5 BiOCl光催化材料的改性制備
1.5.1 離子摻雜
1.5.2 貴金屬沉積
1.5.3 半導(dǎo)體復(fù)合
1.6 BiOCl光催化材料固定化
1.6.1 BiOCl固定化研究現(xiàn)狀
1.6.2 BiOCl固定化載體的選擇
1.6.3 載體活性炭球簡(jiǎn)介
1.6.4 載體活性炭球的制備
1.6.5 載體活性炭球的應(yīng)用
1.7 研究?jī)?nèi)容及意義
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 儀器及試劑
2.2 主要實(shí)驗(yàn)裝置及工藝條件
2.2.2 炭化和活化裝置
2.2.3 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl制備工藝
2.3 制備方法
2.3.1 懸浮聚合法制備含Ni酚醛樹脂球
2.3.2 x-Ni(OH)_2@ACSs的制備
2.3.3 x-Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的制備
2.4 主要分析表征方法
2.4.1 X射線衍射測(cè)試(XRD)
2.4.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.4.3 X射線光電子能譜(XPS)
2.4.4 傅里葉變換紅外光譜(FTIR)
2.4.5 比表面積及孔結(jié)構(gòu)測(cè)試
2.4.6 熱重分析(TGA)
2.4.7 電子自旋共振(ESR)
2.5 光催化活性評(píng)價(jià)
2.5.1 光催化活性測(cè)試實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.5.2 目標(biāo)降解物的紫外可見(jiàn)吸收光譜
第三章 酚醛樹脂基活性炭球(ACSs)的制備
3.1 引言
3.2 酚醛樹脂球的制備
3.2.1 懸浮聚合成球原理
3.2.2 酚醛樹脂球粒徑分布影響因素
3.3 酚醛樹脂球的表征
3.3.1 形貌分析
3.3.2 熱重分析
3.4 酚醛樹脂基活性炭球的制備
3.4.1 炭化實(shí)驗(yàn)
3.4.2 活化實(shí)驗(yàn)
3.5 酚醛樹脂基活性炭球表征
3.5.1 形貌分析
3.5.2 孔結(jié)構(gòu)分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的制備及光催化性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 Ni(OH)_2@ACSs的制備
4.2.2 Ni(OH)_2@ACSs的表征
4.2.3 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的制備
4.2.4 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的表征
4.2.5 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的光催化活性測(cè)試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 載體Ni(OH)_2@ACSs的分析表征
4.3.2 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的分析表征
4.3.3 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的光催化活性測(cè)試
4.3.4 降解間苯二酚條件探索
4.3.5 光催化機(jī)理探究
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]殼聚糖-生物炭微球?qū)谆t的吸附及微球菌劑的吸附增益效應(yīng)[J]. 杜敬霆,孫朋飛,趙宇華,張昕. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版). 2015(02)
[2]酚醛樹脂基多孔炭的制備及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 黃婧,文婕,江成發(fā),楊文. 功能材料. 2015(01)
[3]Sn/BiOCl光催化劑的制備及其光催化性能[J]. 王艷,劉軍,王哲,杜凡,樊彩梅. 太原理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
[4]淀粉基活性炭微球的制備及電化學(xué)性能研究[J]. 付曉亭,賈凡,陳明鳴,王成揚(yáng). 電源技術(shù). 2014(06)
[5]W摻雜BiOCl光催化劑的制備及其可見(jiàn)光催化性能研究[J]. 成姣,曾大文,唐藤藤,崔占奎,田守勤. 化學(xué)與生物工程. 2014(03)
[6]復(fù)合材料BiOI/BiOCl的制備及可見(jiàn)光催化降解活性艷紅X-3B[J]. 王曉萌,楊紹貴,孫成,何歡,李永. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2014(09)
[7]物理吸附法處理制藥廢水的研究[J]. 許淑青. 甘肅科技. 2013(20)
[8]活性炭吸附法在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用[J]. 李鵬. 科技與企業(yè). 2013(21)
[9]Mesopolymer modified with palladium phthalocyaninesulfonate as a versatile photocatalyst for phenol and bisphenol A degradation under visible light irradiation[J]. Rong Xing,Lin Wu,Zhenghao Fei,Peng Wu. Journal of Environmental Sciences. 2013(08)
[10]α-Ni(OH)2的合成及其性能表征[J]. 牛虎虎,謝鮮梅,吳旭,安霞,陳生. 材料導(dǎo)報(bào). 2013(12)
博士論文
[1]脲醛樹脂基炭微球的制備及其形貌控制研究[D]. 王大林.天津大學(xué) 2011
[2]馬鈴薯淀粉基炭微球制備機(jī)理及電化學(xué)性能的研究[D]. 趙朔.天津大學(xué) 2009
[3]聚苯乙烯基炭微球的制備研究[D]. 李立朝.北京化工大學(xué) 2007
碩士論文
[1]噴霧干燥法制備中孔炭微球及其吸附性能研究[D]. 李旭.華東理工大學(xué) 2015
[2]TiO2及BiOBr改性復(fù)合物光催化降解有機(jī)污染物的研究[D]. 王日精.浙江理工大學(xué) 2013
[3]炭微球的水熱制備、表征及活化[D]. 李敏.東北林業(yè)大學(xué) 2011
[4]碳微球的水熱法合成及性能研究[D]. 張永超.黑龍江大學(xué) 2008
本文編號(hào):3570475
【文章來(lái)源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
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【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
1.1 引言
1.2 半導(dǎo)體光催化機(jī)理
1.3 BiOCl光催化劑簡(jiǎn)介
1.4 BiOCl光催化材料的常用制備方法
1.4.1 水解法
1.4.2 水(溶劑)熱法
1.4.3 醇熱法
1.4.4 其它方法
1.5 BiOCl光催化材料的改性制備
1.5.1 離子摻雜
1.5.2 貴金屬沉積
1.5.3 半導(dǎo)體復(fù)合
1.6 BiOCl光催化材料固定化
1.6.1 BiOCl固定化研究現(xiàn)狀
1.6.2 BiOCl固定化載體的選擇
1.6.3 載體活性炭球簡(jiǎn)介
1.6.4 載體活性炭球的制備
1.6.5 載體活性炭球的應(yīng)用
1.7 研究?jī)?nèi)容及意義
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 儀器及試劑
2.2 主要實(shí)驗(yàn)裝置及工藝條件
2.2.2 炭化和活化裝置
2.2.3 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl制備工藝
2.3 制備方法
2.3.1 懸浮聚合法制備含Ni酚醛樹脂球
2.3.2 x-Ni(OH)_2@ACSs的制備
2.3.3 x-Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的制備
2.4 主要分析表征方法
2.4.1 X射線衍射測(cè)試(XRD)
2.4.2 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.4.3 X射線光電子能譜(XPS)
2.4.4 傅里葉變換紅外光譜(FTIR)
2.4.5 比表面積及孔結(jié)構(gòu)測(cè)試
2.4.6 熱重分析(TGA)
2.4.7 電子自旋共振(ESR)
2.5 光催化活性評(píng)價(jià)
2.5.1 光催化活性測(cè)試實(shí)驗(yàn)過(guò)程
2.5.2 目標(biāo)降解物的紫外可見(jiàn)吸收光譜
第三章 酚醛樹脂基活性炭球(ACSs)的制備
3.1 引言
3.2 酚醛樹脂球的制備
3.2.1 懸浮聚合成球原理
3.2.2 酚醛樹脂球粒徑分布影響因素
3.3 酚醛樹脂球的表征
3.3.1 形貌分析
3.3.2 熱重分析
3.4 酚醛樹脂基活性炭球的制備
3.4.1 炭化實(shí)驗(yàn)
3.4.2 活化實(shí)驗(yàn)
3.5 酚醛樹脂基活性炭球表征
3.5.1 形貌分析
3.5.2 孔結(jié)構(gòu)分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的制備及光催化性能研究
4.1 引言
4.2 實(shí)驗(yàn)部分
4.2.1 Ni(OH)_2@ACSs的制備
4.2.2 Ni(OH)_2@ACSs的表征
4.2.3 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的制備
4.2.4 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的表征
4.2.5 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的光催化活性測(cè)試
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 載體Ni(OH)_2@ACSs的分析表征
4.3.2 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的分析表征
4.3.3 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的光催化活性測(cè)試
4.3.4 降解間苯二酚條件探索
4.3.5 光催化機(jī)理探究
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
5.1 結(jié)論
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]殼聚糖-生物炭微球?qū)谆t的吸附及微球菌劑的吸附增益效應(yīng)[J]. 杜敬霆,孫朋飛,趙宇華,張昕. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版). 2015(02)
[2]酚醛樹脂基多孔炭的制備及應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 黃婧,文婕,江成發(fā),楊文. 功能材料. 2015(01)
[3]Sn/BiOCl光催化劑的制備及其光催化性能[J]. 王艷,劉軍,王哲,杜凡,樊彩梅. 太原理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(06)
[4]淀粉基活性炭微球的制備及電化學(xué)性能研究[J]. 付曉亭,賈凡,陳明鳴,王成揚(yáng). 電源技術(shù). 2014(06)
[5]W摻雜BiOCl光催化劑的制備及其可見(jiàn)光催化性能研究[J]. 成姣,曾大文,唐藤藤,崔占奎,田守勤. 化學(xué)與生物工程. 2014(03)
[6]復(fù)合材料BiOI/BiOCl的制備及可見(jiàn)光催化降解活性艷紅X-3B[J]. 王曉萌,楊紹貴,孫成,何歡,李永. 環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào). 2014(09)
[7]物理吸附法處理制藥廢水的研究[J]. 許淑青. 甘肅科技. 2013(20)
[8]活性炭吸附法在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用[J]. 李鵬. 科技與企業(yè). 2013(21)
[9]Mesopolymer modified with palladium phthalocyaninesulfonate as a versatile photocatalyst for phenol and bisphenol A degradation under visible light irradiation[J]. Rong Xing,Lin Wu,Zhenghao Fei,Peng Wu. Journal of Environmental Sciences. 2013(08)
[10]α-Ni(OH)2的合成及其性能表征[J]. 牛虎虎,謝鮮梅,吳旭,安霞,陳生. 材料導(dǎo)報(bào). 2013(12)
博士論文
[1]脲醛樹脂基炭微球的制備及其形貌控制研究[D]. 王大林.天津大學(xué) 2011
[2]馬鈴薯淀粉基炭微球制備機(jī)理及電化學(xué)性能的研究[D]. 趙朔.天津大學(xué) 2009
[3]聚苯乙烯基炭微球的制備研究[D]. 李立朝.北京化工大學(xué) 2007
碩士論文
[1]噴霧干燥法制備中孔炭微球及其吸附性能研究[D]. 李旭.華東理工大學(xué) 2015
[2]TiO2及BiOBr改性復(fù)合物光催化降解有機(jī)污染物的研究[D]. 王日精.浙江理工大學(xué) 2013
[3]炭微球的水熱制備、表征及活化[D]. 李敏.東北林業(yè)大學(xué) 2011
[4]碳微球的水熱法合成及性能研究[D]. 張永超.黑龍江大學(xué) 2008
本文編號(hào):3570475
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