基于g-C 3 N 4 改性的復(fù)合光催化劑制備及其性能研究
發(fā)布時(shí)間:2024-04-25 00:14
隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,化石能源危機(jī)和環(huán)境污染問題已成為阻礙全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的兩大難題,開發(fā)利用清潔能源、尋找高效的環(huán)境治理辦法迫在眉睫。近年來,隨著人們生活水平和健康意識(shí)的提高,藥品及個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品(PPCPs)使用量大大增加,各類抗生素和藥物等有機(jī)物質(zhì)在土壤、代謝物、植物中進(jìn)行累積后進(jìn)入水體,對(duì)生物體和生態(tài)環(huán)境造成重大威脅,因此PPCPs已被作為新興污染物而進(jìn)行廣泛研究,但因其生物毒性較高、可生化性較低,傳統(tǒng)的物理、化學(xué)、生物處理方法去除效果不理想。而半導(dǎo)體光催化技術(shù)能夠?qū)⑻柲苻D(zhuǎn)化為化學(xué)能以及直接降解或礦化有機(jī)物質(zhì),具有高效、綠色環(huán)保、低成本等諸多優(yōu)勢,用于處理廢水中PPCPs污染物具有良好的前景。本論文以石墨相氮化碳(g-C3N4)作為基礎(chǔ)光催化劑,分別采用原位沉積法和水熱法制備了g-C3N4/Ag3PO4和g-C3N4-BiOI兩種新型復(fù)合光催化劑,并通過X射線衍射(XRD)、紅外光譜(FT-IR)、掃描電鏡...
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 光催化技術(shù)的研究進(jìn)展
1.2.1 半導(dǎo)體光催化機(jī)理
1.2.2 光催化主要應(yīng)用
1.2.3 光催化反應(yīng)的影響因素
1.3 g-C3N4光催化劑研究現(xiàn)狀
1.3.1 g-C3N4概述
1.3.2 g-C3N4的制備方法
1.3.3 g-C3N4的改性
1.4 抗生素廢水研究現(xiàn)狀
1.4.1 抗生素概述
1.4.2 抗生素來源及污染現(xiàn)狀
1.4.3 抗生素廢水處理方法
1.5 課題研究目標(biāo)和研究內(nèi)容
1.5.1 研究目標(biāo)
1.5.2 研究目標(biāo)
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.3 光催化劑的制備
2.3.1 石墨相氮化碳(g-C3N4)的制備
2.3.2 g-C3N4/Ag3PO4復(fù)合光催化劑的制備
2.3.3 g-C3N4-BiOI復(fù)合光催化劑的制備
2.4 催化劑的表征
2.4.1 X射線衍射(XRD)分析
2.4.2 傅里葉紅外光譜(FT-IR)分析
2.4.3 SEM、TEM、與能譜(EDS)與分析
2.4.4 比表面積(BET)分析
2.4.5 X射線光電子能譜(XPS)分析
2.4.6 紫外可見漫反射(UV-Vis)分析
2.4.7 熒光光譜(PL)分析
2.4.8 光電流響應(yīng)(I-T)分析及Mott-Schottky分析
2.5 光催化性能測試
第三章 g-C3N4/Ag3PO4復(fù)合光催化劑催化性能研究
3.1 引言
3.2 復(fù)合光催化劑的表征分析
3.2.1 傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)分析
3.2.2 掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)與能譜(EDS)分析
3.2.3 X-射線衍射(XRD)分析
3.2.4 X射線光電子能譜(XPS)分析
3.2.5 紫外-可見漫反射光譜(UV-vis)分析
3.2.6 熒光光譜(PL)分析
3.2.7 比表面積及孔徑(BET)分析
3.3 光催化降解性能研究
3.4 光催化劑穩(wěn)定性研究
3.5 光催化機(jī)理分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 g-C3N4-BiOI復(fù)合光催化劑催化性能研究
4.1 引言
4.2 復(fù)合光催化劑的表征分析
4.2.1 掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)與能譜(EDS)分析
4.2.2 X-射線衍射(XRD)分析
4.2.3 X射線光電子能譜(XPS)分析
4.2.4 傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)分析
4.2.5 比表面積及孔徑(BET)分析
4.2.6 紫外-可見漫反射光譜(UV-vis)分析
4.2.7 熒光光譜(PL)分析
4.2.8 電化學(xué)分析
4.2.9 XPS價(jià)帶分析與Mott-Schottky分析
4.3 光催化降解性能及影響因素研究
4.3.1 光催化降解性能研究
4.3.2 催化劑投加量對(duì)降解效果的影響
4.3.3 不同pH條件對(duì)降解效果的影響
4.3.4 污染物濃度對(duì)對(duì)降解效果的影響
4.4 光催化劑穩(wěn)定性測試
4.5 光催化機(jī)理分析
4.6 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)
攻讀碩士期間取得的成果
致謝
本文編號(hào):3963714
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 光催化技術(shù)的研究進(jìn)展
1.2.1 半導(dǎo)體光催化機(jī)理
1.2.2 光催化主要應(yīng)用
1.2.3 光催化反應(yīng)的影響因素
1.3 g-C3N4光催化劑研究現(xiàn)狀
1.3.1 g-C3N4概述
1.3.2 g-C3N4的制備方法
1.3.3 g-C3N4的改性
1.4 抗生素廢水研究現(xiàn)狀
1.4.1 抗生素概述
1.4.2 抗生素來源及污染現(xiàn)狀
1.4.3 抗生素廢水處理方法
1.5 課題研究目標(biāo)和研究內(nèi)容
1.5.1 研究目標(biāo)
1.5.2 研究目標(biāo)
第二章 實(shí)驗(yàn)部分
2.1 實(shí)驗(yàn)試劑
2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
2.3 光催化劑的制備
2.3.1 石墨相氮化碳(g-C3N4)的制備
2.3.2 g-C3N4/Ag3PO4復(fù)合光催化劑的制備
2.3.3 g-C3N4-BiOI復(fù)合光催化劑的制備
2.4 催化劑的表征
2.4.1 X射線衍射(XRD)分析
2.4.2 傅里葉紅外光譜(FT-IR)分析
2.4.3 SEM、TEM、與能譜(EDS)與分析
2.4.4 比表面積(BET)分析
2.4.5 X射線光電子能譜(XPS)分析
2.4.6 紫外可見漫反射(UV-Vis)分析
2.4.7 熒光光譜(PL)分析
2.4.8 光電流響應(yīng)(I-T)分析及Mott-Schottky分析
2.5 光催化性能測試
第三章 g-C3N4/Ag3PO4復(fù)合光催化劑催化性能研究
3.1 引言
3.2 復(fù)合光催化劑的表征分析
3.2.1 傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)分析
3.2.2 掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)與能譜(EDS)分析
3.2.3 X-射線衍射(XRD)分析
3.2.4 X射線光電子能譜(XPS)分析
3.2.5 紫外-可見漫反射光譜(UV-vis)分析
3.2.6 熒光光譜(PL)分析
3.2.7 比表面積及孔徑(BET)分析
3.3 光催化降解性能研究
3.4 光催化劑穩(wěn)定性研究
3.5 光催化機(jī)理分析
3.6 本章小結(jié)
第四章 g-C3N4-BiOI復(fù)合光催化劑催化性能研究
4.1 引言
4.2 復(fù)合光催化劑的表征分析
4.2.1 掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)與能譜(EDS)分析
4.2.2 X-射線衍射(XRD)分析
4.2.3 X射線光電子能譜(XPS)分析
4.2.4 傅里葉變換紅外光譜(FT-IR)分析
4.2.5 比表面積及孔徑(BET)分析
4.2.6 紫外-可見漫反射光譜(UV-vis)分析
4.2.7 熒光光譜(PL)分析
4.2.8 電化學(xué)分析
4.2.9 XPS價(jià)帶分析與Mott-Schottky分析
4.3 光催化降解性能及影響因素研究
4.3.1 光催化降解性能研究
4.3.2 催化劑投加量對(duì)降解效果的影響
4.3.3 不同pH條件對(duì)降解效果的影響
4.3.4 污染物濃度對(duì)對(duì)降解效果的影響
4.4 光催化劑穩(wěn)定性測試
4.5 光催化機(jī)理分析
4.6 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)
攻讀碩士期間取得的成果
致謝
本文編號(hào):3963714
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