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新型高效可见光响应光催化剂的制备、表征及其性能研究

发布时间:2018-05-05 04:05

  本文选题:可见光 + 光催化 ; 参考:《南昌航空大学》2017年硕士论文


【摘要】:光催化技术对于在水处理中增强净化效率以及通过安全使用非传统的水源增加供水具有巨大的潜力。针对当前光催化技术领域中光催化剂存在光催化效率低,太阳能利用低等关键问题,围绕着开发高效,光响应范围宽这一目标来合成新型的光催化剂,以光催化剂的性能为导向来进行一系列异质结光催化剂的设计合成,使光催化剂性能能够得到一定程度的改进与提高。本论文主要的研究的内容如下:1.综述了最近通过各种合成策略设计和构建在可见光响应光催化剂的进展,包括对传统催化剂改性如掺杂、染料敏化或形成异质结构,耦合?共轭结构,以及探索新型的可见光响应光催化剂。多相光催化的基本原理,可见光响应光催化的路径也被陈述。同时总结了可见光响应光催化剂在水处理方面的应用,如关于光催化降解有机化合物和无机污染物,以及光催化消毒。最后,总结了在这个新兴的研究领域。当前所面临的挑战和新视角方向,并提出了自己的思路。2.采用高温煅烧法制备出新型环保的非金属g-C3N4/Si C异质结复合光催化剂,对其结构进行了表征,并考察了在可见光下降解目标降解物MG(孔雀石绿)的能力。结果表明复合催化剂对MG有高的降解效率,其高的光催化效果归因于g-C3N4在SiC表面上的原位生长,形成簇状结构光催化剂,使其能够与目标降解物分子的充分接触,并能够能够进一步增强对可见光的吸收,促进光激发产生光生载流子,能够有效抑制光生电子和光生空穴间的复合,并提高其分离效率,从而提高异质结光催化剂的光催化性能。3.在酸性与碱性条件下分别利用光还原与水热法得到了不同的Ag基等离子体多元复合可见光催化剂,通过结构和对亚甲基蓝光催化降解性能测试,发现所得光催化剂可见光活性有不同程度的增加,特别是碱性条件下光还原法得到的催化剂有显著的活性提高。此类光催化剂结合了多种组分的优点,包括可见光活性,吸附性,电子传输和分离能力。
[Abstract]:Photocatalytic technology has great potential for enhancing purification efficiency in water treatment and increasing water supply by safe use of non traditional water sources. In the light of current photocatalyst technology, photocatalyst has the key problems of low photocatalytic efficiency and low utilization of solar energy, which surrounds the goal of high efficiency and wide light response range. A new type of photocatalyst, based on the performance of the photocatalyst, is designed and synthesized for a series of heterojunction photocatalysts, so that the performance of the photocatalyst can be improved and improved to a certain extent. The main contents of this paper are as follows: 1. the recent design and construction of visible light response photocatalysis through various synthetic strategies are summarized. The progress of agents, including the modification of traditional catalysts such as doping, dye sensitization or formation of heterostructures, coupling structures, and exploring new visible light responsive photocatalysts. The basic principle of multiphase photocatalytic catalysis, the path of visible light response to photocatalysis is also stated. At the same time, the response of visible light to light catalyst in water treatment Use, such as photocatalytic degradation of organic compounds and inorganic pollutants, and photocatalytic disinfection. Finally, the challenges and new perspectives are summarized in this new research field, and the new environmentally friendly non metal g-C3N4/Si C heterojunction composite photocatalyst is prepared by the high temperature calcination method in.2.. The structure was characterized, and the ability to degrade the target degradation substance MG (malachite green) under visible light was investigated. The results showed that the composite catalyst had high degradation efficiency for MG, and its high photocatalytic effect was attributed to the in situ growth of g-C3N4 on the surface of SiC, forming a cluster structure photocatalyst to enable it to be filled with the target degrading molecules. The partial contact can further enhance the absorption of visible light, promote light excitation to produce light carrier, effectively inhibit the recombination between photogenerated electrons and photogenerated holes, and improve the separation efficiency, thus improving the photocatalytic performance of.3. heterojunction photocatalyst by using photoreduction and hydrothermal method under the acidic and alkaline conditions. Different Ag based plasma multicomponent composite visible light catalysts have been found. Through the structure and the catalytic degradation performance test of methylene blue light, it is found that the visible light activity of the photocatalyst is increased in varying degrees, especially the photocatalyst obtained by photoreduction under alkaline conditions has a significant increase in activity. The advantages of the components include visible light activity, adsorption, electron transport and separation ability.

【学位授予单位】:南昌航空大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O643.36;TU991.2

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