钛酸钡铁电纳米材料热释电催化和压电催化效应降解染料研究
发布时间：2020-12-21 20:07
印染废水通常颜色丰富,色度高,且含有多种染料和化学药品残留物,这些特征使得印染废水处理成为国际公认的一大难题。目前广泛报道的光催化被认为是一种绿色且很有前景的染料处理方法,然而一些缺点如对太阳能利用率较低、光渗透性差,限制了其实际应用。因此,发展新型的清洁催化技术迫在眉睫。在本工作中,采用水热法制备了钛酸钡（BaTiO3）铁电材料。利用其热释电和压电效应,分别设计实现了热释电催化和压电催化效应,并成功将其用于冷热变换驱动与振动驱动下的染料废水降解。在此基础上通过三种途径进一步提升其催化活性:1)贵金属修饰BaTiO3纳米纤维材料;2)添加少量石墨促进载流子迁移;3)光-压电协同催化。主要研究内容如下:1、贵金属负载BaTiO3纳米纤维材料的热释电催化通过在水热合成的Ba Ti O3纳米纤维上负载贵金属Ag或Pd（BaTiO3@Ag,BaTi O3@Pd）,研究了其热释电催化降解RhB染料溶液性能。施加30-52℃的冷热循环,BaTiO3、BaTi O3@Ag（2.0wt%）和BaTiO3@Pd（2....
【文章来源】：浙江师范大学浙江省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
热释电效应原理图
1绪论6程中，其自发极化强度分别增强或减弱[20]，使得束缚电荷和自由电荷数量不一致，从而在材料两端产生符号相反的净电荷，如图1.3b-c所示。当压电材料受到恒力时，其内部自发极化强度稳定，束缚电荷会再次被自由电荷屏蔽，对外呈电中性。压电产生的电荷Q压可由式1.2描述[21]：33QdAS压(1.2)其中d33和S分别为材料的压电系数和受到的力。图1.3正压电效应原理图铁电材料与热释电材料、压电材料的关系如图1.4所示[11]。铁电材料同时也能表现出热释电效应和压电效应。图1.4铁电、热释电、压电的关系图1.2.4钛酸钡铁电材料简介钛酸钡是继罗谢尔盐、磷酸二氢钾后发现的一种铁电材料，相较于前两种铁电材料，其拥有结构简单稳定、性能优异的优点[10]。如良好的压电性能使得钛酸钡在换能器、能量收集、传感器等应用大放光彩[22-25]；而良好的热释电性能使得钛酸钡在红外探测器上有很好的应用[26]。此外，BaTiO3的光催化活性在有
1绪论6程中，其自发极化强度分别增强或减弱[20]，使得束缚电荷和自由电荷数量不一致，从而在材料两端产生符号相反的净电荷，如图1.3b-c所示。当压电材料受到恒力时，其内部自发极化强度稳定，束缚电荷会再次被自由电荷屏蔽，对外呈电中性。压电产生的电荷Q压可由式1.2描述[21]：33QdAS压(1.2)其中d33和S分别为材料的压电系数和受到的力。图1.3正压电效应原理图铁电材料与热释电材料、压电材料的关系如图1.4所示[11]。铁电材料同时也能表现出热释电效应和压电效应。图1.4铁电、热释电、压电的关系图1.2.4钛酸钡铁电材料简介钛酸钡是继罗谢尔盐、磷酸二氢钾后发现的一种铁电材料，相较于前两种铁电材料，其拥有结构简单稳定、性能优异的优点[10]。如良好的压电性能使得钛酸钡在换能器、能量收集、传感器等应用大放光彩[22-25]；而良好的热释电性能使得钛酸钡在红外探测器上有很好的应用[26]。此外，BaTiO3的光催化活性在有
【参考文献】：
期刊论文
[1]共沉淀法制备稀土Ce掺杂的纳米ZnO及其光催化降解染料的性能[J]. 钟伟,夏颖帆,翟杭玲,高越,李世慧,吕春欣. 无机化学学报. 2020(01)
[2]纳米Cu2O/珍珠贝壳复合光催化材料的制备及其在有机染料处理中的应用（英文）[J]. 邹晓兰,于艳卿,李超峰,朱校斌. 催化学报. 2011(06)
博士论文
[1]铁酸铋复合材料的制备及可见光催化性能研究[D]. 王兴福.南京邮电大学 2017
硕士论文
[1]电纺微纳米纤维材料在压电传感器及柔性可拉伸电极中的应用[D]. 郭文哲.青岛大学 2019
[2]铁电钛酸盐纳米制备及光催化、压催化和热催化研究[D]. 徐晓莉.浙江师范大学 2018
[3]铌酸钠铁电纳米材料机械催化和热催化染料降解研究[D]. 尤慧琳.浙江师范大学 2018
[4]铁电钛酸钡纳米线机械催化和热催化染料废水降解研究[D]. 夏云涛.浙江师范大学 2018
本文编号：2930424
【文章来源】：浙江师范大学浙江省
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
热释电效应原理图
1绪论6程中，其自发极化强度分别增强或减弱[20]，使得束缚电荷和自由电荷数量不一致，从而在材料两端产生符号相反的净电荷，如图1.3b-c所示。当压电材料受到恒力时，其内部自发极化强度稳定，束缚电荷会再次被自由电荷屏蔽，对外呈电中性。压电产生的电荷Q压可由式1.2描述[21]：33QdAS压(1.2)其中d33和S分别为材料的压电系数和受到的力。图1.3正压电效应原理图铁电材料与热释电材料、压电材料的关系如图1.4所示[11]。铁电材料同时也能表现出热释电效应和压电效应。图1.4铁电、热释电、压电的关系图1.2.4钛酸钡铁电材料简介钛酸钡是继罗谢尔盐、磷酸二氢钾后发现的一种铁电材料，相较于前两种铁电材料，其拥有结构简单稳定、性能优异的优点[10]。如良好的压电性能使得钛酸钡在换能器、能量收集、传感器等应用大放光彩[22-25]；而良好的热释电性能使得钛酸钡在红外探测器上有很好的应用[26]。此外，BaTiO3的光催化活性在有
1绪论6程中，其自发极化强度分别增强或减弱[20]，使得束缚电荷和自由电荷数量不一致，从而在材料两端产生符号相反的净电荷，如图1.3b-c所示。当压电材料受到恒力时，其内部自发极化强度稳定，束缚电荷会再次被自由电荷屏蔽，对外呈电中性。压电产生的电荷Q压可由式1.2描述[21]：33QdAS压(1.2)其中d33和S分别为材料的压电系数和受到的力。图1.3正压电效应原理图铁电材料与热释电材料、压电材料的关系如图1.4所示[11]。铁电材料同时也能表现出热释电效应和压电效应。图1.4铁电、热释电、压电的关系图1.2.4钛酸钡铁电材料简介钛酸钡是继罗谢尔盐、磷酸二氢钾后发现的一种铁电材料，相较于前两种铁电材料，其拥有结构简单稳定、性能优异的优点[10]。如良好的压电性能使得钛酸钡在换能器、能量收集、传感器等应用大放光彩[22-25]；而良好的热释电性能使得钛酸钡在红外探测器上有很好的应用[26]。此外，BaTiO3的光催化活性在有
【参考文献】：
期刊论文
[1]共沉淀法制备稀土Ce掺杂的纳米ZnO及其光催化降解染料的性能[J]. 钟伟,夏颖帆,翟杭玲,高越,李世慧,吕春欣. 无机化学学报. 2020(01)
[2]纳米Cu2O/珍珠贝壳复合光催化材料的制备及其在有机染料处理中的应用（英文）[J]. 邹晓兰,于艳卿,李超峰,朱校斌. 催化学报. 2011(06)
博士论文
[1]铁酸铋复合材料的制备及可见光催化性能研究[D]. 王兴福.南京邮电大学 2017
硕士论文
[1]电纺微纳米纤维材料在压电传感器及柔性可拉伸电极中的应用[D]. 郭文哲.青岛大学 2019
[2]铁电钛酸盐纳米制备及光催化、压催化和热催化研究[D]. 徐晓莉.浙江师范大学 2018
[3]铌酸钠铁电纳米材料机械催化和热催化染料降解研究[D]. 尤慧琳.浙江师范大学 2018
[4]铁电钛酸钡纳米线机械催化和热催化染料废水降解研究[D]. 夏云涛.浙江师范大学 2018
本文编号：2930424
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