铋基光催化剂的制备及其光催化活性的研究

来源 :河南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wlhlesley
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着工业的迅速发展和人口的日益增多,环境污染和关键能源的短缺已经成为制约人类社会发展的两大难题。近年来光催化技术的迅速发展,有望为这两大难题的攻克提供有效途径。其中,铋基光催化剂作为一种新型光催化材料因其独特的层状结构、高效的光催化活性、良好的稳定性、无毒和造价低廉等一系列优点而被人们持续关注,作为一种很有发展前景的光催化剂在太阳能转换和环境修复领域都有着极为广阔的发展空间。基于铋系光催化剂的特点,本文制备了三种Bi基光催化剂(IL-Bi PO4,Bi PO4/graphene/Mo S2,Ti O2-Bi2WO6),并以罗丹明B的水溶液来模拟染料废水考察其光催化活性。利用XRD,SEM,TEM,BET,XPS,PL等技术对催化剂的结构性能进行表征,深入研究其光催化机理。本论文主要内容如下:(1)以[Bmim]PF6和硝酸铋Bi(NO3)3?5H2O为原料在160 oC下通过微波水热法成功合成花球状Bi PO4,在反应过程中离子液体同时用作磷源、表面修饰剂和模板剂。与反应过程中未加入离子液体的Bi PO4光催化剂相比,离子液体修饰的Bi PO4在紫外灯下降解罗丹明B的过程中表现出了更好的光催化活性。本文把离子液体修饰对光催化活性提高的原因和IL-Bi PO4的光催化机理都进行了系统深入的研究。结果表明,离子液体的修饰可以捕获Bi PO4导带中的光生电子,促进电子空穴的分离,进而使催化剂在降解有机物时的活性才得以显著提高。(2)采用微波辅助水热法成功合成石墨烯和片状Mo S2修饰的Bi PO4纳米颗粒,并研究了石墨烯和Mo S2不同负载量对样品光催化活性的影响,得出最佳配比。当石墨烯的负载量为7 wt%同时Mo S2的量为2 wt%时,Bi PO4/graphene/Mo S2复合材料在300 W高压汞灯下的光催化活性达到最大值,与纯的Bi PO4相比活性有了明显的提高。这是因为,助催化剂的协同作用促进了电子的运输和转移。(3)利用葡萄糖作为模板剂一步水热法合成Ti O2-Bi2WO6异质结构微球,然后将样品在450 oC煅烧以去除模板剂。Ti O2-Bi2WO6异质结构有利于电子和空穴分离,因此Ti O2-Bi2WO6异质结构在可见光下降解罗丹明B的实验过程中表现出了比纯的Bi2WO6和Ti O2更优异的光催化性能。此外,利用活性物质捕获实验研究其光催化机理,结果表明,在光催化降解罗丹明B的过程中光生空穴是主要的活性物质。
其他文献
以马铃薯为实验材料,对病原菌萝卜E.C.C的致病能力进行验证分析。确定实验用量为50μl菌悬液。具体分析相同吸光度下每毫升病原菌和拈抗菌芽他杆菌、苏云金芽孢杆菌的菌液中所
背景:具有七次跨膜结构的G蛋白耦联受体(GPCRs)能够感知细胞外的信号,激活胞内信号转导通路,最终使细胞做出相应的反应。秀丽线虫中G蛋白耦联受体被认为在感知外界信号功能中
目前工业上生产乙二醇工艺主要采用传统的石油乙烯两步路线,即乙烯先在银催化剂上以氧气或者空气作为氧源生成环氧乙烷;环氧乙烷再经水合反应得到乙二醇,工艺条件比较复杂,能耗高。本文通过TS-1/H2O2这一绿色催化体系液相直接催化乙烯一步制得了乙二醇。首先通过对TS-1分子筛传统水热合成法的改进探索,发现延长晶化时间有助于钛硅分子筛相对结晶度的提高和非骨架钛向骨架钛的转变,过量钛源的加入会促进非骨架钛的
学位