PbBiO 2 Cl基复合材料的制备及其增强光催化性能研究
发布时间：2024-03-06 23:53
近年来,能源短缺和环境污染严重威胁着人类社会的发展,因此绿色环保的光催化技术倍受科学界的广泛关注并将其应用在解决能源危机和治理环境污染等领域。光催化技术在水分解产氢、二氧化碳还原、有机合成、杀菌消毒、环境治理等领域具有广阔的应用前景。在环境治理方面,光催化材料可以将有机污染物降解为二氧化碳、水和无毒产品,无二次污染。因此,光催化技术被认为是一种具有发展潜力的改善环境的方法,并且越来越受到人们的关注。目前光催化领域研究的重点是开发经济有效,简单易得,性能优越和活性稳定的光催化材料。本文利用反应型离子液体和表面活性剂形成的复合体系制备了形貌可控的新型高效的氯氧铋铅(PbBiO2Cl)光催化材料。同时利用碳量子点(CQDs)和少层石墨相氮化碳(g-C3N4)修饰PbBiO2Cl材料调控光吸收范围和光催化活性。另外,选用难降解的有色和无色污染物作为目标物,考察所制备材料的光催化性能,并通过各种表征方法分析材料的形貌结构,组成以及光电性能等以便探究可能的光催化机理。具体研究内容如下:本文通过使用离子液体十六烷...
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 半导体光催化概述
1.2.1 半导体光催化简介
1.2.2 半导体光催化技术的基本原理
1.2.3 半导体光催化的影响因素及改善方法
1.3 半导体光催化技术的应用
1.3.1 光催化制氢
1.3.2 光催化转化CO2
1.3.3 光催化杀菌消毒
1.3.4 光催化降解污染物
1.4 半导体光催化材料的研究进展
1.4.1 传统光催化材料
1.4.2 基于传统光催化剂修饰的光催化材料
1.4.3 铋基光催化材料
1.5 铋基多金属材料的研究
1.5.1 铋基多金属卤氧化物的研究
1.5.2 PbBiO2X(X=Cl,Br,I)光催化材料
1.5.3 PbBiO2Cl光催化材料
1.6 本课题的研究内容和意义
第二章 PbBiO2Cl材料的可控制备及其增强光催化性能研究
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 实验仪器
2.2.2 实验试剂
2.2.3 PbBiO2Cl光催化材料的制备
2.2.4 PbBiO2Cl材料的光催化活性
2.3 结果与讨论
2.3.1 X射线衍射(XRD)分析
2.3.2 光催化性能分析
2.3.3 X射线光电子能谱(XPS)分析
2.3.4 扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和能谱(EDS)分析
2.3.5 离子液体和PVP的影响
2.3.6 氮气吸附-脱附和孔径分析
2.3.7 紫外-可见漫反射图谱(DRS)分析
2.3.8 光电化学性质分析
2.3.9 电子自旋共振(ESR)和自由基捕获实验的分析
2.3.10 光催化降解机理分析
2.3.11 光催化材料的稳定性分析
2.4 本章小结
第三章 CQDs/PbBiO2Cl复合材料的制备及其增强光催化性能研究
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验仪器
3.2.2 实验试剂
3.2.3 CQDs/PbBiO2Cl光催化材料的制备
3.2.4 光催化性能测试
3.2.5 CQDs/PbBiO2Cl复合材料的光电流测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 CQDs/PbBiO2Cl复合材料的XRD和能谱(EDS)分析
3.3.2 傅里叶红外光谱(FT-IR)分析
3.3.3 CQDs/PbBiO2Cl复合材料的XPS分析
3.3.4 CQDs/PbBiO2Cl复合材料形貌分析
3.3.5 紫外-可见漫反射光谱(DRS)
3.3.6 CQDs/PbBiO2Cl复合材料的氮气吸附-脱附和孔径分析
3.3.7 CQDs/PbBiO2Cl复合材料的光催化降解性能
3.3.8 光电化学性质分析
3.3.9 电子自旋共振(ESR)和自由基捕获实验的分析
3.3.10 光催化降解机理分析
3.4 本章小结
第四章 g-C3N4/PbBiO2Cl复合材料的制备及其增强光催化性能研究
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 实验仪器
4.2.2 实验试剂
4.2.3 g-C3N4/PbBiO2Cl光催化材料的制备
4.2.4 光催化性能测试
4.2.5 g-C3N4/PbBiO2Cl复合材料的光电流测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 g-C3N4/PbBiO2Cl复合材料的XRD分析
4.3.2 傅立叶红外(FT-IR)和能谱(EDS)分析
4.3.3 g-C3N4/PbBiO2Cl复合材料的XPS分析
4.3.4 g-C3N4/PbBiO2Cl复合材料的形貌分析
4.3.5 g-C3N4/PbBiO2Cl复合材料的氮气吸附-脱附和孔径分析
4.3.6 g-C3N4/PbBiO2Cl复合材料的DRS和PL分析
4.3.7 g-C3N4/PbBiO2Cl复合材料的电化学性能分析
4.3.8 g-C3N4/PbBiO2Cl复合材料的光催化降解性能
4.3.9 g-C3N4/PbBiO2Cl复合材料的自由基捕获实验分析
4.3.10 g-C3N4/PbBiO2Cl复合材料的电子自旋共振(ESR)分析
4.3.11 光催化降解机理分析
4.4 本章小结
第五章 结论和展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文
本文编号：3921067
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 半导体光催化概述
1.2.1 半导体光催化简介
1.2.2 半导体光催化技术的基本原理
1.2.3 半导体光催化的影响因素及改善方法
1.3 半导体光催化技术的应用
1.3.1 光催化制氢
1.3.2 光催化转化CO2
1.3.4 光催化降解污染物
1.4 半导体光催化材料的研究进展
1.4.1 传统光催化材料
1.4.2 基于传统光催化剂修饰的光催化材料
1.4.3 铋基光催化材料
1.5 铋基多金属材料的研究
1.5.1 铋基多金属卤氧化物的研究
1.5.2 PbBiO2X(X=Cl,Br,I)光催化材料
1.5.3 PbBiO2Cl光催化材料
1.6 本课题的研究内容和意义
第二章 PbBiO2Cl材料的可控制备及其增强光催化性能研究
2.1 前言
2.2 实验部分
2.2.1 实验仪器
2.2.2 实验试剂
2.2.3 PbBiO2Cl光催化材料的制备
2.2.4 PbBiO2Cl材料的光催化活性
2.3 结果与讨论
2.3.1 X射线衍射(XRD)分析
2.3.2 光催化性能分析
2.3.3 X射线光电子能谱(XPS)分析
2.3.4 扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和能谱(EDS)分析
2.3.5 离子液体和PVP的影响
2.3.6 氮气吸附-脱附和孔径分析
2.3.7 紫外-可见漫反射图谱(DRS)分析
2.3.8 光电化学性质分析
2.3.9 电子自旋共振(ESR)和自由基捕获实验的分析
2.3.10 光催化降解机理分析
2.3.11 光催化材料的稳定性分析
2.4 本章小结
第三章 CQDs/PbBiO2Cl复合材料的制备及其增强光催化性能研究
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 实验仪器
3.2.2 实验试剂
3.2.3 CQDs/PbBiO2Cl光催化材料的制备
3.2.4 光催化性能测试
3.2.5 CQDs/PbBiO2Cl复合材料的光电流测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 CQDs/PbBiO2Cl复合材料的XRD和能谱(EDS)分析
3.3.2 傅里叶红外光谱(FT-IR)分析
3.3.3 CQDs/PbBiO2Cl复合材料的XPS分析
3.3.4 CQDs/PbBiO2Cl复合材料形貌分析
3.3.5 紫外-可见漫反射光谱(DRS)
3.3.6 CQDs/PbBiO2Cl复合材料的氮气吸附-脱附和孔径分析
3.3.7 CQDs/PbBiO2Cl复合材料的光催化降解性能
3.3.8 光电化学性质分析
3.3.9 电子自旋共振(ESR)和自由基捕获实验的分析
3.3.10 光催化降解机理分析
3.4 本章小结
第四章 g-C3N4/PbBiO2Cl复合材料的制备及其增强光催化性能研究
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 实验仪器
4.2.2 实验试剂
4.2.3 g-C3N4/PbBiO2Cl光催化材料的制备
4.2.4 光催化性能测试
4.2.5 g-C3N4/PbBiO2Cl复合材料的光电流测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 g-C3N4/PbBiO2Cl复合材料的XRD分析
4.3.2 傅立叶红外(FT-IR)和能谱(EDS)分析
4.3.3 g-C3N4/PbBiO2Cl复合材料的XPS分析
4.3.4 g-C3N4/PbBiO2Cl复合材料的形貌分析
4.3.5 g-C3N4/PbBiO2Cl复合材料的氮气吸附-脱附和孔径分析
4.3.6 g-C3N4/PbBiO2Cl复合材料的DRS和PL分析
4.3.7 g-C3N4/PbBiO2Cl复合材料的电化学性能分析
4.3.8 g-C3N4/PbBiO2Cl复合材料的光催化降解性能
4.3.9 g-C3N4/PbBiO2Cl复合材料的自由基捕获实验分析
4.3.10 g-C3N4/PbBiO2Cl复合材料的电子自旋共振(ESR)分析
4.3.11 光催化降解机理分析
4.4 本章小结
第五章 结论和展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文
本文编号：3921067
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