新型Ta/Al-Fe 2 O 3 、Fe 2 O 3 -FeOOH-NiOOH\和Fe 2 O 3 -MoS 2 光催化

发布时间：2021-03-21 03:35

　　光电催化技术既能利用太阳能高效地降解有机污染物又能同时进行光解水制氢,是一种绿色、无污染、可持续发展的新型工艺。其中发挥关键作用的便是高效、稳定的可见光响应型催化剂。本文采用电沉积和滴涂法制备Ta、Al共掺杂的三元铁氧化物光催化薄膜,即Ta/Al-Fe2O3薄膜。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）和紫外-可见反射光谱（1JV-Vis）等检测方法对催化剂进行表征,结果表明Ta和Al成功地掺入Fe2O3薄膜中。Ta和Al的掺入有效地抑制光生电子-空穴的复合,提高了光电催化性能。以Cr（Ⅵ）和苯酚混合废水为目标污染物,考察Ta/Al-Fe2O3电极在可见光照下同时还原Cr（Ⅵ）和氧化苯酚的性能。结果表明,在可见光照射下,Ta/Al-Fe2O3复合薄膜降解Cr（Ⅵ）的反应速率约为Fe2O3薄膜的2倍,降解苯酚的反应速率约为Fe2O3薄膜的1.3倍。在pH=3,外加电压为3 Ⅴ, 10mg/L的Cr（Ⅵ）和30mg/L苯酚的共存体系中,Ta/Al-Fe2O3复合薄膜的光电协同催化性能最佳。通过分析得到,Ta/Al-Fe2O3电极降解苯酚时,反应过程中的活性成分主要为O2·-和h+... 

【文章来源】：浙江工商大学浙江省

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－ｌＴａ／Ａｌ－Ｆｅ２〇３薄膜的制备过程??．－?Ｔｈｅｒｅａｒａｔｏｎｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ａＪ－Ｆｅ〇打?１ｍｓ?ｂｅｅｃｔｒｏｄｅｏｓｉｔｏ打?ａｎｄ?ｄｒｏｎ

研究复合电极的光催化活性和电子转移机理的方法之一是交流阻抗图谱。在??０．１?ＭＮａ２Ｓ〇４与０．１?ＭＮａ２Ｓ〇３的混合溶液中，频率为１０６Ｈｚ－０．０１?Ｈｚ的条件下研??巧Ｔａ／Ａｌ－Ｆｅ２〇３和Ｆｅ２〇３薄膜的电化学交流阻抗谱。由图２－９可知，Ｔａ／Ａｌ－Ｆｅ２〇３??薄膜在黑暗和在可见光照射条件下的阻抗半径均小于Ｆｃ２〇３薄膜。阻抗环半径的??大小可Ｗ表示光生电子－空穴的转移情况，即较小的半径说明其具有更好的光生??电子－空穴转移能力口这说明Ｔａ／Ａｌ－Ｆｅ２〇３复合薄膜具有更好的电子空穴转移能??力，Ｔａ和Ａ１的渗入促进了其电子－空穴的转移与分离效率。??■?Ｆｅ片］ｄａｒｋ?＾??，？?Ｆｅ，０，?ｂｒｉｇｈｔ?■??３ｘｌ〇Ｓ－?２?３?ｓ??＊?ＴａＭＪ－Ｆｅ＾Ｏ＾ｄａｒｋ??Ｉ?２ｘ１０＾－?＾?Ｔａ／Ａｌ－Ｆｅ，０，?ｂｒｉｇｈｔ??Ｎ?？?？??ｌｘｌ〇＝－?？？？？！，？，‘？：??０?Ｗ＾－?Ｉ￣．￣￣，￣．￣，￣．￣，￣￣，￣￣??０．０?２．〇］ｄ〇４?４．０ｘｌ〇４?６．０ｘｌ〇４８．〇］ｉＩ〇４ｌ．Ｏｘｌ〇ｓ??＾７ｏｈｍ??图２－９?Ｔａ／Ａｌ－Ｆｅ２〇３和Ｆｅ２〇３薄膜的在０．１?ＭＮ３２Ｓ０４与０．１?ＭＮａｓＳＯｓ混合溶液中的电化学阻??抗图??巧ｇ．?２－９?Ｎｙｑｕｉｓｔ?ｐｌｏｔｓ?ｏｆ?ＴａＭＪ－Ｆｅ２〇３?ａｎｄ?Ｆｅ２〇３?ｆｉｌｍｓ?ｉｎ?０．１?Ｍ?Ｎａ２Ｓ〇４?Ｗ她?０．１?Ｍ?Ｎ化Ｓ〇３??ａｑｕｅｏｕｓ?ｓｏｌｕｔｉｏｎ??２．４．５稳定性分析??在?０．４０?Ｖ?ｖｓ．?Ａｇ／ＡｇＣｌ?下

［１〇１－１〇２］。图４－１为ＭｏＳ２单分子层的结构图。巧ａｎｇ等人【１＂］通过简单的两步水热??法制得Ｔｉ〇２／ＭｏＳ２／石墨复合材料。结果显示，即使在没有贵金属惨杂的情况下，??该复合材料的产氨率达１６５．３?它的表观量子效率在ｎｍ下达９．７％。??Ｇｕｏ等人［ｉＭ］采用水热法在石墨基底上生长惨入适量氧气的ＭｏＳ２超薄纳米片。渗??有适量氧气的ＭｏＳ２超薄纳米片不仅能提高大量的活性位点，还能提高材料的导??电性，从而提升产氨效率。Ｏ／Ｍ０Ｓ２／Ｇ复合材料具有低产氨起始电压（１２０?ｍＶ）和??流６５．５〇１入．〇１１１－２，１二３０〇１１１＼。??

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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本文编号：3092242