Bi 2 S 3 /BiOX（X=Cl、Br、I）复合材料的制备及其光催化性能研究

发布时间：2021-03-07 04:15

　　伴随着现代工业技术的飞速发展,污染已经严重地威胁到人类生命安全。光催化技术作为一门新兴的能源开发和污染治理的技术,受到科学家们的广泛关注。大量难去除、难降解的物质,例如有机磷化合物、氯仿、多氯联苯、多环芳烃等可以利用此方法去除。光催化反应对反应条件要求相对较低,在常温下即可进行反应,且对有机污染物去除效果好,目前已成为国内外研究的热点。本论文制备了BiOX（X=Cl、Br、I）和Bi2S3/BiOX（X=Cl、Br、I）复合光催化材料。利用X-射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见漫反射（UV-Vis）和拉曼（Raman）等手段对不同条件下制备的复合材料的结构、形貌及性能进行了表征;研究了不同条件下制备的Bi2S3/BiOX（X=Cl、Br、I）复合材料对甲基橙的光催化性能,并对其光催化降解机理进行了初步的探讨。具体研究内容如下:以硝酸铋、卤化钾为反应原料,利用超声辅助水解法制备出BiOX（X=Cl、Br、I）光催化材料,并采用阴离子交换法以硫代乙酰胺为硫源在BiOX（X=Cl、Br、I）表面上生长出Bi2S3,通过拉曼光谱的证明在BiOX（X=Cl、Br、I）的表面... 

【文章来源】：哈尔滨师范大学黑龙江省

【文章页数】：94 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 光催化
        1.2.1 光催化简介
        1.2.2 半导体光催化反应的基本原理
        1.2.3 影响半导体材料光催化性能的因素
        1.2.4 半导体异质结
        1.2.5 光催化剂的研究现状
    1.3 铋系半导体材料
        1.3.1 铋系光催化剂简介
        1.3.2 BiOX（X=Cl、Br、I）光催化剂结构与性质
2S₃的结构与性质">        1.3.3 Bi₂S₃的结构与性质
    1.4 本课题研究内容及意义
        1.4.1 本课题研究内容
        1.4.2 本课题研究意义
第2章 实验材料及研究方法
    2.1 实验材料
    2.2 仪器及测试设备
    2.3 样品的表征和测试方法
        2.3.1 X-射线衍射（XRD）分析
        2.3.2 扫描电镜（SEM）分析
        2.3.3 紫外-可见漫反射（UV-Vis）分析
        2.3.4 拉曼（Raman）分析
    2.4 光催化性能研究
        2.4.1 光催化反应装置
        2.4.2 染料分子结构
2S₃/BiOX（X=Cl、Br、I）复合材料的制备与表征">第3章 Bi₂S₃/BiOX（X=Cl、Br、I）复合材料的制备与表征
    3.1 引言
    3.2 BiOX（X=Cl、Br、I）光催化材料的制备及表征
        3.2.1 超声辅助水解法制备BiOX（X=Cl、Br、I）
        3.2.2 BiOX（X=Cl、Br、I）的表征
2S₃/BiOX（X=Cl、Br、I）复合材料的制备及表征">    3.3 Bi₂S₃/BiOX（X=Cl、Br、I）复合材料的制备及表征
2S₃/BiOX（X=Cl、Br、I）复合材料的制备">        3.3.1 Bi₂S₃/BiOX（X=Cl、Br、I）复合材料的制备
2S₃/BiOX（X=Cl、Br、I）复合材料的表征">        3.3.2 Bi₂S₃/BiOX（X=Cl、Br、I）复合材料的表征
    3.4 本章小结
2S₃/BiOX（X=Cl、Br、I）复合材料的光催化性能研究">第4章 Bi₂S₃/BiOX（X=Cl、Br、I）复合材料的光催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 光催化降解甲基橙
        4.2.1 甲基橙最大吸收波长的选取
        4.2.2 甲基橙标准曲线
        4.2.3 空白实验
        4.2.4 光催化剂不同添加量对光催化效率的影响
        4.2.5 光照时间对光催化效率的影响
        4.2.6 不同水解时间下制备的BiOI对光催化效率的影响
        4.2.7 不同去离子水量下制备的BiOI对光催化效率的影响
        4.2.8 不同复合时间制备的复合材料对光催化效率的影响
        4.2.9 不同投料比制备的复合材料对光催化效率的影响
    4.3 光催化降解机理
        4.3.1 甲基橙的降解机理
2S₃/BiOX（X=Cl、Br、I）光催化降解的机理研究">        4.3.2 Bi₂S₃/BiOX（X=Cl、Br、I）光催化降解的机理研究
    4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]电解质对TiO2纳米管阵列膜光生阴极保护效应的影响[J]. 张娟,朱燕峰,郭亚,徐璐,漆海清,周剑章,杜荣归,林昌健.  高等学校化学学报. 2013(10)
[2]光催化制氢用纳米结构光催化剂的研究进展[J]. 胡蕊,樊君,刘恩周,温凯.  应用化工. 2010(01)
[3]Photocatalytic properties of BiOX（X=Cl,Br,and I）[J]. AN Huizhong DU Yi WANG Tianmin WANG Cong HAO Weichang ZHANG Junying Center of Condensed Matter and Materials Physics,School of Science,Beihang University,Beijing 100083,China.  Rare Metals. 2008(03)
[4]设计新型可见光响应的半导体光催化剂[J]. 龙明策,蔡俊,蔡伟民,陈恒,柴歆烨.  化学进展. 2006(09)
[5]半导体光催化研究进展与展望[J]. 韩世同,习海玲,史瑞雪,付贤智,王绪绪.  化学物理学报. 2003(05)
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博士论文
[1]铋系层状化合物的结构设计、功能化组装及其光催化性质研究[D]. 程合锋.山东大学 2012
[2]ⅤA-ⅥA族化合物的微结构控制与光催化性能研究[D]. 鲁娟.南京理工大学 2008

硕士论文
[1]具有高能量晶面的二氧化钛光催化剂的合成、表征及其光催化性能[D]. 赖壮钗.华南理工大学 2012
[2]电子捕获剂协同载贵金属TiO2光催化降解典型制药污染物[D]. 田斐.哈尔滨工业大学 2011
[3]硫化铋纳米材料的制备及其光学性能研究[D]. 代艳竹.天津大学 2010
[4]TiO2光催化降解甲基橙的试验及机理研究[D]. 张音波.广东工业大学 2002



本文编号：3068383