氧化铋/铁酸铋复合材料的制备及光催化性能研究

发布时间：2021-11-28 06:20

　　进入21世纪以来,人类城市化进程加快,随之而来的环境污染和能源短缺问题愈加严重。基于半导体的光催化技术成为解决能源和环境问题的有效手段之一。然而,在实际应用中,半导体光催化剂存在太阳光利用率低,稳定性差,以及难以回收再利用的缺点。因此,开发可见光响应、循环稳定性好,同时可以利用磁性进行回收的新型光催化剂具有重要意义。铋系半导体材料由于其独特的电子结构,较好的光催化性能,安全无毒等优点,是一种非常有潜力的光催化剂。并且,我国铋资源丰富,对于铋基材料的开发利用仍然处于初级阶段。因此,设计制备廉价、高效的铋基半导体光催化剂用于环境治理方面具有很好的发展前景。本文首先采用简单的一锅溶剂热法制备得到了空心结构的Bi@BiFe-glycolate。通过SEM、XRD、TEM等表征手段和时间演变实验,详细研究了该结构的形成过程,并且提出了生长过程中基于“奥斯特瓦尔德熟化”的“吞吐机制”。通过在空气条件下热处理Bi@BiFe-glycolate前驱体,制备得到了空心Bi₂O₃/BiFe O₃复合光催化剂,在酸性条件可见光下,20 min... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

各种半导体导带价带的电势位置

哈尔滨工业大学理学硕士学位论文·OOH）反应，最后进一步分解产生·O2自由基。此外，h+被广泛认为是直解有机污染物的氧化剂，其能力取决于催化剂类型和氧化条件[48]。应注是，在没有电子或空穴清除剂的情况下，h+与 e 发生复合。因此，特异性剂的存在对于抑制电荷重组速率和提高光催化效率是至关重要的。半导体在水中吸收光降解有机污染物机理如图 1-2 所示。

哈尔滨工业大学理学硕士学位论文壁碳纳米管（MWCNT）掺杂的 ZnO 纳米纤维（如图 1-3 所示）。他们的研究表明，复合材料中形成了 Zn-O-C 键，带隙为 2.94 eV，低于纯相 ZnO 纳米材料（3.11 eV）。由于 MWCNT 和 ZnO 的协同效应，有效地减少了光生的电子-空穴的复合，使得光催化活性增加了 7 倍。然而，与 N 掺杂的光催化剂相比，C 掺杂的光催化剂更难合成，因此迄今尚未被广泛使用[67]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]Photocatalytic degradation of rhodamine B by dye-sensitized TiO2 under visible-light irradiation[J]. SHANG Jing,ZHAO FengWei,ZHU Tong & LI Jia State Key Joint Laboratory of Environmental Simulation and Pollution Control;College of Environmental Sciences and Engineering,Peking University,Beijing 100871,China.  Science China（Chemistry）. 2011(01)



本文编号：3523881