BiOCl纳米片的制备、修饰及催化性能研究
发布时间：2021-07-11 17:18
氯氧化铋（BiOCl）是一种典型的铋系材料,因具有优异的光催化性能而引起人们广泛关注。为了研究BiOCl纳米片尺寸对各种物理化学性质的影响包括比表面积、光吸收和光生载流子的分离效率,本论文制备了一系列不同尺寸的BiOCl纳米片,研究光响应性和催化性能。然后在BiOCl超薄纳米片上负载Pd和Au纳米粒子,进一步提高载流子的生成、分离和迁移,开发高效BiOCl基光催化剂。具体研究内容如下:1、通过改变反应条件利用水热法合成了不同尺寸的BiOCl纳米片。研究了尺寸对各种物理化学性质的影响,包括比表面积、光吸收和光生载流子的分离效率。由于超薄BiOCl样品具有显著的可见光吸收,并且光生载流子的寿命更长,其在可见光下显示出更高的光催化活性和光电流密度。此外,我们发现BiOCl纳米片还可以作为一种非贵金属催化剂用于催化硼氢化钠还原硝基苯酚,这种高催化活性归因于原位还原表面Bi（III）产生的金属Bi0团簇;并且BiOCl纳米片的平均厚度从106.42 nm降到3.47 nm时,其催化活性大大增加,这是因为增大的比表面积为催化反应提供了更多的活性位点。因此,用非贵金属替代传统的...
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
几种半导体能带示意图
图 1-2 (a)不同催化剂在可见光照射下降解罗丹明 B 的浓度变化曲线；(b)与图 a 对应的降解动力学；(c)不同厚度 BiOCl 纳米片降解罗丹明 B 的速率常数；(c)20 nm 厚度的 BiOCl 纳米片降解罗丹明 B 的稳定性测试。Fig. 1-2 (a)Photocatalytic Degradation of Rhodamine B Solution Concentration with DifferentCatalysts under Visible Light Irradiation; (b)Degradation kinetics corresponding to Fig. 1-a;(c) Photocatalytic Degradation Rate Constant of Rhodamine B in Different Thickness BiOClNanosheets; (d) Photocatalytic Degradation of Rhodamine B in 20 nm Thick BiOClNanosheets.1.4.2 表面负载虽然超薄二维材料可以获得较好的催化性能，然而未能最大化改善其催化过程的动力学问题。表面负载不仅可以提供更多的活性中心用于改善催化过程的动力学问题，还可以有效的促进超薄片载体的电子分离和转移，从而显著改善其催
图 2-1 BiOCl 纳米片的 XRD 谱图Fig. 2-1 XRD patterns of the three BiOCl samples表 2-1 不同氯氧铋纳米片的制备条件和厚度Table 2-1 Preparation conditions and the thickness of different BiOCl nanosheets.ProductPrecursor (mmol) Solvent Surfactant Thicknessa(nm)Width(nm)Ultrathin BiOCl Bi(NO3)3+ NaCl EG/H2O PVP 3.47 70BiOCl(EG) Bi(NO3)3+ NaCl EG / 28.99 350BiOCl(H2O) Bi(NO3)3+ NaCl H2O / 106.42 3350
【参考文献】：
期刊论文
[1]BiOCl/TiO2复合材料的可见光活性及机理研究[J]. 王磊,王志军,王玉廷,游俊琴,任川齐,高晓强. 环境科学学报. 2015(01)
[2]Synthesis of BiOCl photocatalyst by a low-cost,simple hydrolytic technique and its excellent photocatalytic activity[J]. Yan Wang 1,2),Zhu-qing Shi 1),Cai-mei Fan 1),Xiao-gang Hao 1),Guang-yue Ding 1),and Yun-fang Wang 1) 1) College of Chemistry and Chemical Engineering,Taiyuan University of Technology,Taiyuan 030024,China 2) College of Chemistry and Bioengineering,Taiyuan University of Science and Technology,Taiyuan 030021,China. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2012(05)
[3]低温等离子体-光催化净化空气污染物技术研究进展[J]. 张晓明,黄碧纯,叶代启. 化工进展. 2005(09)
本文编号：3278518
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
几种半导体能带示意图
图 1-2 (a)不同催化剂在可见光照射下降解罗丹明 B 的浓度变化曲线；(b)与图 a 对应的降解动力学；(c)不同厚度 BiOCl 纳米片降解罗丹明 B 的速率常数；(c)20 nm 厚度的 BiOCl 纳米片降解罗丹明 B 的稳定性测试。Fig. 1-2 (a)Photocatalytic Degradation of Rhodamine B Solution Concentration with DifferentCatalysts under Visible Light Irradiation; (b)Degradation kinetics corresponding to Fig. 1-a;(c) Photocatalytic Degradation Rate Constant of Rhodamine B in Different Thickness BiOClNanosheets; (d) Photocatalytic Degradation of Rhodamine B in 20 nm Thick BiOClNanosheets.1.4.2 表面负载虽然超薄二维材料可以获得较好的催化性能，然而未能最大化改善其催化过程的动力学问题。表面负载不仅可以提供更多的活性中心用于改善催化过程的动力学问题，还可以有效的促进超薄片载体的电子分离和转移，从而显著改善其催
图 2-1 BiOCl 纳米片的 XRD 谱图Fig. 2-1 XRD patterns of the three BiOCl samples表 2-1 不同氯氧铋纳米片的制备条件和厚度Table 2-1 Preparation conditions and the thickness of different BiOCl nanosheets.ProductPrecursor (mmol) Solvent Surfactant Thicknessa(nm)Width(nm)Ultrathin BiOCl Bi(NO3)3+ NaCl EG/H2O PVP 3.47 70BiOCl(EG) Bi(NO3)3+ NaCl EG / 28.99 350BiOCl(H2O) Bi(NO3)3+ NaCl H2O / 106.42 3350
【参考文献】：
期刊论文
[1]BiOCl/TiO2复合材料的可见光活性及机理研究[J]. 王磊,王志军,王玉廷,游俊琴,任川齐,高晓强. 环境科学学报. 2015(01)
[2]Synthesis of BiOCl photocatalyst by a low-cost,simple hydrolytic technique and its excellent photocatalytic activity[J]. Yan Wang 1,2),Zhu-qing Shi 1),Cai-mei Fan 1),Xiao-gang Hao 1),Guang-yue Ding 1),and Yun-fang Wang 1) 1) College of Chemistry and Chemical Engineering,Taiyuan University of Technology,Taiyuan 030024,China 2) College of Chemistry and Bioengineering,Taiyuan University of Science and Technology,Taiyuan 030021,China. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2012(05)
[3]低温等离子体-光催化净化空气污染物技术研究进展[J]. 张晓明,黄碧纯,叶代启. 化工进展. 2005(09)
本文编号：3278518
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