基于打印技术构建光电催化器件及其降解亚甲基蓝研究

发布时间：2021-07-31 18:22

　　工业废水中含有大量的有机污染物,其排放给人类带来了环境污染和健康问题,因此有机污染物的有效处理迫在眉睫。在众多的有机污染物处理方法中,光催化技术具有价格低廉、环境友好、降解有机污染物彻底等优点,其愈来愈受到重视。目前光催化研究重点主要集中在对光催化剂本身性能上的改进,而从光催化材料和光电器件结合的角度对光催化研究较少。本论文以rGO/TiO₂作为催化剂体系,采用3D直写喷墨打印技术,构建了气凝胶图案化梳状电极光电催化器件。考察了墨水打印参数对打印器件图案化的影响,在此基础上,在载玻片和柔性PET膜基底上分别制备了梳状电极器件,并研究了其光电催化降解亚甲基蓝的性能,同时对光电催化器件图案化与性能的构效关系进行了探究。主要研究内容如下:1)采用改进Hummers法制备了氧化石墨烯（GO）,并通过水热法成功制备了GO墨水与GO/TiO₂墨水。考察了针头内径、打印压力与打印线速度对打印器件图案化的影响。结果表明,随着针头内径的增大、打印压力的增加和打印线速度的减小,打印线条线宽逐渐变大。得到的优化打印参数为针头内径0.41 mm,打印压力10.0 p... 

【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

几种半导体的能带图

中国石油大学（北京）硕士专业学位论文电子（e-）-空穴（h+）对。产生的光生电子-空穴进行如下的行为：的作用下发生分离，迁移到半导体光催化剂的表面；（2）迁移的过对在催化剂内部或表面不断复合放热；（3）被催化剂表面晶格缺陷面，光生空穴具有氧化性，可以与有机物进行反应降解有机物，同附在光催化剂表面的 H2O 或 OH-结合，生成具有强氧化活性的羟基）；另一方面，光生电子具有还原性，可以与吸附在表面的 O2结合基 O2- [13-16]。这些基团具有强氧化性可以直接将有机物氧化成 C而达到降解污染物的目的[17]。

中国石油大学（北京）硕士专业学位论文]两个团队在 Nature 上同期发表了关于石墨烯独特电子性质的发现者们对于二维材料的研究与探索。二维石墨烯作为最基本的结构转化成零维的富勒烯，可以卷曲形成一维的碳纳米管，可以堆叠构[31]，引起了科学界新的研究碳材料的热潮，如图 1.3 所示。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3313961