复合WO 3 薄膜电极制备及其光电催化性能的研究
发布时间：2024-05-13 03:52
焦化废水含有多种对生态环境和人类健康产生危害的有机物,研究人员对焦化废水的处理方法进行了深入研究。在众多处理方法中,光电催化技术在光催化技术的基础上,增加了外加电压,这可进一步增强催化剂光催化活性,被认为是可实现废水中有机污染物完全分解的理想技术。WO3因其良好的物理和化学稳定性、无毒和光响应灵敏等优点,在降解有机方面受到广泛关注。但是,WO3表面活性位点较少并且不能吸收全部范围的可见光,使得光催化活性未达到预期。本课题一方面是从电极结构的角度出发,设计3D开放多孔的形貌,便于接触溶液,并且通过改性,增加活性位点。另一方面,由于内建电场可以抑制光生载流子复合,因此选取合适的材料与WO3复合,构建异质结。具体研究内容如下:(1)利用水热生长法,在FTO基体上制备了表面平整且结合力较好的WO3薄膜电极。通过物相表征,证明WO3结晶度良好,均为单斜晶型,晶粒尺寸大约为17.0 nm,大量纳米片状WO3近似垂直地生长于FTO表面并且相互交错形成3D多孔状微观形貌。...
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外处理焦化废水技术及存在的问题
1.2.1 焦化废水的传统处理方法
1.2.2 焦化废水的高级氧化处理方法
1.3 WO3光催化材料介绍及研究进展
1.3.1 WO3的晶体结构
1.3.2 WO3纳米材料的合成方法
1.3.3 WO3及其复合材料催化降解污染物的进展
1.4 选题的意义及研究内容
1.4.1 选题的意义
1.4.2 研究内容
1.5 本论文创新点
2 实验设备及实验方法
2.1 实验药品及设备
2.2 样品测试与表征
2.2.1 X射线衍射(XRD)
2.2.2 场发射扫描电镜(FESEM)
2.2.3 透射电子显微镜(TEM)
2.2.4 X射线光电子能谱(XPS)
2.2.5 紫外-可见漫反射(UV-vis)
2.2.6 光致发光光谱(PL)
2.2.7 光电流测试
2.2.8 莫特-肖特基测试(M-S)
2.2.9 交流阻抗图谱测试(EIS)
2.3 光电催化活性评价
2.4 WO3基薄膜电极的制备方法
2.4.1 WO3薄膜电极的制备方法
2.4.2 BiOI/WO3薄膜电极的制备方法
2.4.3 CdS/BiOI/WO3与Cd S/WO3薄膜电极的制备方法
3 BiOI/WO3 薄膜电极的表征及光电催化性能的研究
3.1 引言
3.2 BiOI/WO3 薄膜电极的结构表征分析
3.2.1 FESEM测试分析
3.2.2 XRD测试分析
3.2.3 TEM测试分析
3.2.4 XPS测试分析
3.3 光电性能测试分析
3.3.1 UV-vis测试分析
3.3.2 PL测试分析
3.3.3 瞬时光电流响应测试分析
3.3.4 莫特-肖特基测试分析
3.3.5 交流阻抗图谱测试分析
3.4 PEC降解性能分析
3.4.1 光催化和光电催化降解亚甲基蓝溶液
3.4.2 循环降解测试分析
3.4.3 活性物质分析
3.5 BiOI/WO3-120s薄膜电极光电催化机理探讨
3.6 本章小结
4 CdS/BiOI/WO3 薄膜电极的表征及光电催化性能的研究
4.1 引言
4.2 BiOI/WO3 薄膜电极的结构表征分析
4.2.1 FESEM测试分析
4.2.2 XRD测试分析
4.2.3 TEM测试分析
4.2.4 XPS测试分析
4.3 光电性能测试分析
4.3.1 UV-vis测试分析
4.3.2 PL测试分析
4.3.3 瞬时光电流响应测试分析
4.3.4 莫特-肖特基测试分析
4.3.5 交流阻抗图谱测试分析
4.4 PEC降解性能分析
4.4.1 光催化和光电催化降解亚甲基蓝溶液
4.4.2 循环降解测试分析
4.4.3 活性物质分析
4.5 CdS/BiOI/WO3薄膜电极光电催化机理探讨
4.6 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
附录
致谢
本文编号：3972338
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 国内外处理焦化废水技术及存在的问题
1.2.1 焦化废水的传统处理方法
1.2.2 焦化废水的高级氧化处理方法
1.3 WO3光催化材料介绍及研究进展
1.3.1 WO3的晶体结构
1.3.2 WO3纳米材料的合成方法
1.3.3 WO3及其复合材料催化降解污染物的进展
1.4 选题的意义及研究内容
1.4.1 选题的意义
1.4.2 研究内容
1.5 本论文创新点
2 实验设备及实验方法
2.1 实验药品及设备
2.2 样品测试与表征
2.2.1 X射线衍射(XRD)
2.2.2 场发射扫描电镜(FESEM)
2.2.3 透射电子显微镜(TEM)
2.2.4 X射线光电子能谱(XPS)
2.2.5 紫外-可见漫反射(UV-vis)
2.2.6 光致发光光谱(PL)
2.2.7 光电流测试
2.2.8 莫特-肖特基测试(M-S)
2.2.9 交流阻抗图谱测试(EIS)
2.3 光电催化活性评价
2.4 WO3基薄膜电极的制备方法
2.4.1 WO3薄膜电极的制备方法
2.4.2 BiOI/WO3薄膜电极的制备方法
2.4.3 CdS/BiOI/WO3与Cd S/WO3薄膜电极的制备方法
3 BiOI/WO3 薄膜电极的表征及光电催化性能的研究
3.1 引言
3.2 BiOI/WO3 薄膜电极的结构表征分析
3.2.1 FESEM测试分析
3.2.2 XRD测试分析
3.2.3 TEM测试分析
3.2.4 XPS测试分析
3.3 光电性能测试分析
3.3.1 UV-vis测试分析
3.3.2 PL测试分析
3.3.3 瞬时光电流响应测试分析
3.3.4 莫特-肖特基测试分析
3.3.5 交流阻抗图谱测试分析
3.4 PEC降解性能分析
3.4.1 光催化和光电催化降解亚甲基蓝溶液
3.4.2 循环降解测试分析
3.4.3 活性物质分析
3.5 BiOI/WO3-120s薄膜电极光电催化机理探讨
3.6 本章小结
4 CdS/BiOI/WO3 薄膜电极的表征及光电催化性能的研究
4.1 引言
4.2 BiOI/WO3 薄膜电极的结构表征分析
4.2.1 FESEM测试分析
4.2.2 XRD测试分析
4.2.3 TEM测试分析
4.2.4 XPS测试分析
4.3 光电性能测试分析
4.3.1 UV-vis测试分析
4.3.2 PL测试分析
4.3.3 瞬时光电流响应测试分析
4.3.4 莫特-肖特基测试分析
4.3.5 交流阻抗图谱测试分析
4.4 PEC降解性能分析
4.4.1 光催化和光电催化降解亚甲基蓝溶液
4.4.2 循环降解测试分析
4.4.3 活性物质分析
4.5 CdS/BiOI/WO3薄膜电极光电催化机理探讨
4.6 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
附录
致谢
本文编号：3972338
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