氯氧化铋复合材料的制备及其可见光催化降解双酚A的研究
发布时间：2021-04-03 20:12
氯氧化铋（BiOCl）作为一种新型的光催化剂,因具有特殊的层状结构和电子特性而表现出优异的光催化性能,迅速成为近年来光催化材料研究的热点。然而BiOCl具有较大的禁带宽度,对太阳能的利用率较低,严重影响了 BiOCl实际应用。基于此,为拓展BiOCl的光响应范围,进一步提高BiOCl的光催化活性,从而改善BiOCl基半导体光催化材料在有机废水处理领域中的实际应用。本论文将BiOCl与具有良好导电性的载体结合或与具有合适能带结构的光催化半导体复合,构筑了 BiOCl基复合光催化剂（BiOCl/海泡石和BiOCl/Bi2WO6）,并对复合光催化剂降解双酚A（BPA）的性能和机理进行了研究,具体实验内容如下:（1）采用简单的水热法制备出一种三维花状的BiOCl/海泡石复合光催化剂,采用SEM、XRD、UV-VisDRS、XPS、FT-IR和BET等表征手段对其材料的形貌特征、晶体结构、光吸收特性、元素价态、比表面积等进行分析。结果表明:由于海泡石的加入,显著抑制了 BiOCl的团聚、增大了复合光催化剂的比表面积和光谱反应范围,并有效的降低了电子-空穴对的复合率。（2）以BPA为目标污染物,考...
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２半导体光催化过程原理图??Ｆｉｇ．ｌ?．２?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ?ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ?ｐｒｏｃｅｓｓ??
晶体结构为ＰｂＦＣｌ型，为四方晶系，四种氯氧化铋系材料的结构比较??类似，均为双Ｘ？离子层和［Ｂｉ２０２］２＋层交替排列而形成的层状结构，为类似萤石??型结构［２９］，如下图１．３所示。据报道ＢｉＯＸ的层状结构可以提供足够的空间??来极化相关的原子轨道，能激发内部电场的形成，从而进一步降低光诱导电子??和空穴复合率。由于卤氧化铋具有髙度各向异性的特殊层状结构、化学稳定性??高及合适的禁带宽度等理化性质，显示出了优异的电学、磁学和光学性能。近??几年来，卤氧化铋由于其具有良好的物理化学性质和可见光响应，成为光催化??剂研宄的一个新方向。Ｚｈａｎｇ等［３１］利用乙二醇溶剂热法制备了一种具有纳米片??堆积的微球状形貌的ＢｉＯＸ（Ｘ＝、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ），并通过计算得知他们的带隙值分??别为３．２２ｅＶ、２．６４ｅＶ、１．７７ｅＶ；并且在光降解甲基橙的实验中，这些卤氧化铋??在紫外光和可见光下的光催化活性均高于Ｔｉ０２。Ｊ?Ｓｏｎｇ等％釆用简单的混合溶??剂热法制备了?ＢｉＯＸ（Ｘ＝Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ）半导体材料，利用几种表征手段对材料的相结??构、形貌和光学性质进行了研宄，结果表明，制备的光催化剂对罗丹明ｂ的降??解表现出较高的可见光光催化活性。然而
图１．４论文研究思路??Ｆｉｇ．?１．４?Ｔｈｅ?ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｉｄｅａｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｈｅｓｉｓ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]BiOCl/Bi2WO6复合材料的制备及其光催化性能研究[J]. 李静,倪刚,韩影. 现代化工. 2017(02)
[2]光催化氧化技术降解水中双酚A的研究进展[J]. 马旭,吴春华,周添夏,赵晓丹. 环境工程. 2016(10)
[3]BiOCl/MWCNTs复合催化剂对罗丹明B光催化降解研究[J]. 陈伟鹏,蔡培森,卢广发,陈素兰,刘永慧,曹小安. 环境科学与技术. 2013(02)
[4]腐殖酸共存条件下双酚A的纳滤分离效果研究[J]. 孙晓丽,王磊,程爱华,王旭东,林峰,张虹. 水处理技术. 2008(06)
[5]海泡石的红外光谱研究[J]. 宋功保,彭同江,董发勤,万朴,张建洪. 矿物学报. 1998(04)
博士论文
[1]磷酸银基复合光催化剂的构筑及其对水中有机污染物降解性能研究[D]. 陈晓娟.湘潭大学 2016
[2]铋基复合光催化剂的合成及机理研究[D]. 杨俊.重庆大学 2016
[3]类水滑石/碳纳米管复合材料的构建及其对双酚A的催化降解研究[D]. 黎雯.华南理工大学 2015
[4]BiOCl基光催化材料的性能调控及第一性原理研究[D]. 杨文娟.华中科技大学 2015
[5]新型钨酸铋基异质结的制备及应用研究[D]. 王天野.吉林大学 2014
硕士论文
[1]磷酸银复合光催化剂的制备及可见光降解有机物性能研究[D]. 刘潭华.湘潭大学 2016
[2]磁性载铁有序介孔碳对双酚A去除的研究[D]. 谢志红.湖南大学 2016
[3]碱性条件下BPA的光解及Bi2O3/BiFeO3复合光催化剂去除水体中BPA的研究[D]. 肖明.云南大学 2015
[4]Ag2O-TiO2/海泡石复合光催化剂的制备及其可见光光催化降解有机污染物的研究[D]. 杜玉.武汉理工大学 2015
[5]高级氧化技术对双酚A的降解研究[D]. 李玲.哈尔滨工业大学 2014
[6]钨酸铋光催化的影响因素及其反应机理[D]. 盛珈怡.浙江大学 2014
[7]卤氧化铋BiOX（X= Cl，Br，I）的制备及对有毒有机污染物降解机理研究[D]. 王伶俐.三峡大学 2013
[8]微球型TiO2的超声制备、表征及光催化降解内分泌干扰素双酚A的研究[D]. 叶长英.重庆理工大学 2011
本文编号：3117007
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．２半导体光催化过程原理图??Ｆｉｇ．ｌ?．２?Ｔｈｅ?ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ?ｐｈｏｔｏｃａｔａｌｙｔｉｃ?ｐｒｏｃｅｓｓ??
晶体结构为ＰｂＦＣｌ型，为四方晶系，四种氯氧化铋系材料的结构比较??类似，均为双Ｘ？离子层和［Ｂｉ２０２］２＋层交替排列而形成的层状结构，为类似萤石??型结构［２９］，如下图１．３所示。据报道ＢｉＯＸ的层状结构可以提供足够的空间??来极化相关的原子轨道，能激发内部电场的形成，从而进一步降低光诱导电子??和空穴复合率。由于卤氧化铋具有髙度各向异性的特殊层状结构、化学稳定性??高及合适的禁带宽度等理化性质，显示出了优异的电学、磁学和光学性能。近??几年来，卤氧化铋由于其具有良好的物理化学性质和可见光响应，成为光催化??剂研宄的一个新方向。Ｚｈａｎｇ等［３１］利用乙二醇溶剂热法制备了一种具有纳米片??堆积的微球状形貌的ＢｉＯＸ（Ｘ＝、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ），并通过计算得知他们的带隙值分??别为３．２２ｅＶ、２．６４ｅＶ、１．７７ｅＶ；并且在光降解甲基橙的实验中，这些卤氧化铋??在紫外光和可见光下的光催化活性均高于Ｔｉ０２。Ｊ?Ｓｏｎｇ等％釆用简单的混合溶??剂热法制备了?ＢｉＯＸ（Ｘ＝Ｃｌ，Ｂｒ，Ｉ）半导体材料，利用几种表征手段对材料的相结??构、形貌和光学性质进行了研宄，结果表明，制备的光催化剂对罗丹明ｂ的降??解表现出较高的可见光光催化活性。然而
图１．４论文研究思路??Ｆｉｇ．?１．４?Ｔｈｅ?ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｉｄｅａｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｔｈｅｓｉｓ??
【参考文献】：
期刊论文
[1]BiOCl/Bi2WO6复合材料的制备及其光催化性能研究[J]. 李静,倪刚,韩影. 现代化工. 2017(02)
[2]光催化氧化技术降解水中双酚A的研究进展[J]. 马旭,吴春华,周添夏,赵晓丹. 环境工程. 2016(10)
[3]BiOCl/MWCNTs复合催化剂对罗丹明B光催化降解研究[J]. 陈伟鹏,蔡培森,卢广发,陈素兰,刘永慧,曹小安. 环境科学与技术. 2013(02)
[4]腐殖酸共存条件下双酚A的纳滤分离效果研究[J]. 孙晓丽,王磊,程爱华,王旭东,林峰,张虹. 水处理技术. 2008(06)
[5]海泡石的红外光谱研究[J]. 宋功保,彭同江,董发勤,万朴,张建洪. 矿物学报. 1998(04)
博士论文
[1]磷酸银基复合光催化剂的构筑及其对水中有机污染物降解性能研究[D]. 陈晓娟.湘潭大学 2016
[2]铋基复合光催化剂的合成及机理研究[D]. 杨俊.重庆大学 2016
[3]类水滑石/碳纳米管复合材料的构建及其对双酚A的催化降解研究[D]. 黎雯.华南理工大学 2015
[4]BiOCl基光催化材料的性能调控及第一性原理研究[D]. 杨文娟.华中科技大学 2015
[5]新型钨酸铋基异质结的制备及应用研究[D]. 王天野.吉林大学 2014
硕士论文
[1]磷酸银复合光催化剂的制备及可见光降解有机物性能研究[D]. 刘潭华.湘潭大学 2016
[2]磁性载铁有序介孔碳对双酚A去除的研究[D]. 谢志红.湖南大学 2016
[3]碱性条件下BPA的光解及Bi2O3/BiFeO3复合光催化剂去除水体中BPA的研究[D]. 肖明.云南大学 2015
[4]Ag2O-TiO2/海泡石复合光催化剂的制备及其可见光光催化降解有机污染物的研究[D]. 杜玉.武汉理工大学 2015
[5]高级氧化技术对双酚A的降解研究[D]. 李玲.哈尔滨工业大学 2014
[6]钨酸铋光催化的影响因素及其反应机理[D]. 盛珈怡.浙江大学 2014
[7]卤氧化铋BiOX（X= Cl，Br，I）的制备及对有毒有机污染物降解机理研究[D]. 王伶俐.三峡大学 2013
[8]微球型TiO2的超声制备、表征及光催化降解内分泌干扰素双酚A的研究[D]. 叶长英.重庆理工大学 2011
本文编号：3117007
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