光催化—发光双功能钨酸铋基一维纳米结构的构筑与特性

发布时间：2017-06-23 00:02

  本文关键词：光催化—发光双功能钨酸铋基一维纳米结构的构筑与特性，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：近年来,半导体多相光催化技术作为一项新的污染治理技术,在污水处理和生活用水的深度处理等方面有着广阔的应用前景。由于钨酸铋是铋层状钙钛矿家族中最简单氧化物之一,并且具有较窄的禁带宽度2.75 eV,因而其是一种很有潜力的可见光响应型半导体光催化材料。为了进一步提高钨酸铋的光催化效率,可以对其进行改性,如金属或非金属掺杂、表面修饰、半导体复合,已成为光催化领域的研究热点之一。本文中采用静电纺丝技术制备出Bi_2WO_6:Er~(3+)纳米带,Bi_2WO_6:RE~(3+)(RE=Er,Yb/Er,Eu)纳米纤维,并采用XRD、SEM、EDS、BET、PL、UV-Vis DRS及光催化测试等现代分析手段对样品进行了系统表征。结果表明,所制备的Bi_2WO_6:RE~(3+)纳米纤维、纳米带为斜方晶系,纳米纤维直径约为120 nm,纳米带宽度约为1.0μm、厚度约为116 nm。采用罗丹明B(RhB)为目标降解物,对所制备的纳米光催化剂进行光催化性质研究,在300 W氙灯(300-2500 nm)模拟太阳光照射120 min后,Bi_2WO_6:RE~(3+)(RE=Er,Yb/Er,Eu)纳米纤维对RhB的降解率均达到88%以上,最高可达到99.6%;100 min后Bi_2WO_6:Er~(3+)纳米带对RhB的降解率达到99%。稀土离子掺杂的Bi_2WO_6纳米材料是良好的荧光及光催化双功能纳米材料。
【关键词】：钨酸铋 稀土离子 静电纺丝 纳米纤维 纳米带 光催化性能 发光性能
【学位授予单位】：长春理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O643.36;TB383.1
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-20
• §1.1 钨酸铋基纳米材料制备方法研究8-17
• 1.1.1 静电纺丝法9-11
• 1.1.2 水热与溶剂热法11-13
• 1.1.3 微波辅助加热法13
• 1.1.4 化学液相合成法13-16
• 1.1.5 微乳液法16
• 1.1.6 高温固相法16-17
• 1.1.7 超声喷雾热解法17
• 1.1.8 超声合成法17
• §1.2 静电纺丝技术研究进展17-19
• 1.2.1 静电纺丝法简介17-18
• 1.2.2 影响静电纺丝因素18
• 1.2.3 静电纺丝制备纳米纤维、纳米带机理18-19
• §1.3 本论文研究目的和意义19-20
• 第二章 化学试剂、设备及表征方法20-22
• §2.1 主要化学试剂20
• §2.2 实验设备与仪器20
• §2.3 表征方法20-22
• 2.3.1 X射线衍射(XRD)分析20-21
• 2.3.2 场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)分析21
• 2.3.3 紫外-可见漫反射分析21
• 2.3.4 荧光光谱分析21
• 2.3.5 BET比表面测试分析21-22
• 第三章 Bi_2WO_6:Er~(3+) 纳米纤维的制备及性质研究22-33
• §3.1 概述22
• §3.2 实验部分22-23
• 3.2.1 静电纺丝技术制备Bi_2WO_6:Er~(3+) 纳米纤维22-23
• §3.3 结果与讨论23-31
• 3.3.1 X射线衍射(XRD)分析23-24
• 3.3.2 扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析24-25
• 3.3.3 比表面积分析25-26
• 3.3.4 紫外-可见漫反射分析26-27
• 3.3.5 上转换发光光谱分析27-29
• 3.3.6 光催化性能分析29-31
• §3.4 本章小结31-33
• 第四章 Bi_2WO_6:Er~(3+) 纳米带的制备及性质研究33-44
• §4.1 概述33
• §4.2 实验部分33-34
• 4.2.1 静电纺丝技术制备Bi_2WO_6:Er~(3+) 纳米带33-34
• §4.3 结果与讨论34-42
• 4.3.1 X射线衍射(XRD)分析34-35
• 4.3.2 扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析35-37
• 4.3.3 比表面积分析37
• 4.3.4 紫外-可见漫反射分析37-38
• 4.3.5 上转换发光光谱（UPL）分析38-40
• 4.3.6 光催化性能分析40-42
• §4.4 本章小结42-44
• 第五章 Bi_2WO_6:3%Yb~(3+)/x%Er~(3+) 纳米纤维的制备及性质研究44-53
• §5.1 概述44
• §5.2 实验部分44-45
• 5.2.1 静电纺丝技术制备Bi_2WO_6:3%Yb~(3+)/x%Er~(3+) 纳米纤维44-45
• §5.3 结果与讨论45-51
• 5.3.1 X射线衍射(XRD)分析45-46
• 5.3.2 扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析46-47
• 5.3.3 比表面积分析47
• 5.3.4 紫外-可见漫反射分析47-48
• 5.3.5 上转换发光光谱分析48-50
• 5.3.6 光催化性能分析50-51
• §5.4 本章小结51-53
• 第六章 Bi_2WO_6:x%Yb~(3+)/1%Er~(3+) 纳米纤维的制备及性质研究53-62
• §6.1 概述53
• §6.2 实验部分53-54
• 6.2.1 静电纺丝技术制备Bi_2WO_6:x%Yb~(3+)/1%Er~(3+) 纳米纤维53-54
• §6.3 结果与讨论54-60
• 6.3.1 X射线衍射(XRD)分析54-55
• 6.3.2 扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析55-56
• 6.3.3 比表面积分析56
• 6.3.4 紫外-可见漫反射分析56-57
• 6.3.5 上转换发光光谱分析57-59
• 6.3.6 光催化性能分析59-60
• §6.4 本章小结60-62
• 第七章 Bi_2WO_6:Eu~(3+) 纳米纤维的制备及性质研究62-70
• §7.1 概述62
• §7.2 实验部分62-63
• 7.2.1 静电纺丝技术制备Bi_2WO_6:Eu~(3+) 纳米纤维62-63
• §7.3 结果与讨论63-69
• 7.3.1 X射线衍射(XRD)分析63
• 7.3.2 扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)分析63-65
• 7.3.3 比表面积分析65
• 7.3.4 紫外-可见漫反射分析65-66
• 7.3.5 上转换发光光谱分析66-67
• 7.3.6 光催化性能分析67-69
• §7.4 本章小结69-70
• 结论70-71
• 参考文献71-77
• 致谢77-78
• 附录78

  本文关键词：光催化—发光双功能钨酸铋基一维纳米结构的构筑与特性，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：473401