Bi 2 O 2 （OH）（NO 3 ）基二维异质结的制备及其可见光催化性能研究
发布时间：2021-08-29 00:17
近年来,环境污染问题越来越严重,寻求高效并环保的环境污染治理技术已经迫在眉睫。光催化技术作为一种高效、安全的净化技术,在环境污染治理和新能源领域有着重要的应用前景。光催化技术的核心是光催化材料,含有[Bi2O2]2+层状结构的Bi基光催化材料,具有独特的层状结构,易于被剥离成二维超薄材料,提高其光催化性能。因此,[Bi2O2]2+层状材料的研究越来越受到人们重视。本研究采用水热法和液相超声剥离法合成了Bi2O2（OH）（NO3）/BiOBr（标记为BION/BiOBr）二维超薄异质结和Bi2O2（OH）（NO3）/Bi2MoO6（标记为BION/BMO）复合物,并研究了其光催化性能和光催化机理。主要研究内容如下:（1）合成了BION/BiOBr复合物,并以乙醇和水的混合液作为溶剂,通...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光催化反应机理图
图 1-2 BiOBr/Bi2WO6异质结的能带结构图Figure 1-2 Band structure of the BiOBr/Bi2WO6heterojunctio）离子掺杂掺杂是将金属或非金属离子引入半导体材料的晶体结构中，能带结构，使其光响应范围增大，从而提高半导体光催化性属离子掺杂的主要方法有水热法、镀膜法、溶胶凝胶法和离子注离子主要为碱金属和过渡金属，如：Li、Ti、Al、Fe、Mn 等[杂可以改变晶体能带结构，在禁带中形成一个掺杂能级，受电子可以跃迁至该能级，进而跃迁至导带。此外，金属离子心和晶格缺陷，抑制光生电子和空穴的复合，提高光催化效元素，还可以在光催化材料中掺杂非金属元素，如 S[26]、B[[30]、Cl[31]和 Br[32]等。研究表明，这些元素掺杂进 TiO2后，置变高，带隙变窄，光响应范围得到拓宽。）贵金属沉积导体材料的表面沉积一些贵金属如 Ag[33, 34]、Au[35]、Pt[36]、Pd
5图 1-3 金属修饰的半导体光催化剂颗粒Figure 1-3 Metal decorated semiconductor photocatalyst nano-pa）形貌调控体材料的形貌对其物理化学性质有一定的影响，特定的微观催化性能。由于各种形貌的光催化材料在粒径大小、暴露晶在差异，其光催化效果也可能不同。目前对于通过形貌调控光催化活性的研究较多，Zhang 等[38]采用水热法，调节加入的成了不同形貌的 In2O3，并研究了其光催化机理。研究表明，构的 In2O3样品对甲苯气体的光催化降解效率达到了 97.21%，构和无形态纳米颗粒结构的 In2O3（分别为 62.51%和 59.57%）热法合成了片状结构和纽扣状的 Bi2WO6，利用离子交换法合Bi2WO6。研究表明，空心花状的 Bi2WO6比表面积大，光生载，在 CO2的还原过程中，甲醇的产率最高。
【参考文献】：
期刊论文
[1]p-n异质结型光催化剂BiOBr/NaBiO3的制备与可见光催化活性[J]. 姬磊,王浩人,于瑞敏. 高等学校化学学报. 2014(10)
[2]BiOCl基光催化材料的研究进展[J]. 王晓雯,张小超,樊彩梅. 化工进展. 2014(01)
博士论文
[1]钼基硫化物纳米复合材料的制备及其光催化和电化学性能的研究[D]. 杨希佳.吉林大学 2017
[2]超薄有机纳米片的可控合成及其在非均相催化中的应用[D]. 丁言军.中国科学技术大学 2017
[3]二维锗基层状化合物合成及其光催化性质研究[D]. 刘振华.山东大学 2016
硕士论文
[1]微波辅助制备改性纳米TiO2及其光催化性能研究[D]. 兰子君.西安建筑科技大学 2016
[2]三维花状氧化锌基异质结光催化抗菌材料的合成及其光催化性质研究[D]. 吴文杰.浙江师范大学 2016
[3]钨酸铋形貌调控、改性及其光催化还原CO2性能研究[D]. 徐海.南昌航空大学 2015
[4]部分铋系光催化剂的改性、表征以及光催化性能研究[D]. 李文婷.福建师范大学 2015
[5]钨酸铋的制备以及光催化降解四环素研究[D]. 吴亚帆.长安大学 2014
[6]制备TiO2/Fe2O3/CNTs复合磁性光催化剂及光催化降解四环素类抗生素[D]. 周娅.长安大学 2013
[7]Bi24Al2O39可见光响应光催化剂的制备及其光催化性能研究[D]. 万震.武汉理工大学 2013
本文编号：3369512
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：80 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光催化反应机理图
图 1-2 BiOBr/Bi2WO6异质结的能带结构图Figure 1-2 Band structure of the BiOBr/Bi2WO6heterojunctio）离子掺杂掺杂是将金属或非金属离子引入半导体材料的晶体结构中，能带结构，使其光响应范围增大，从而提高半导体光催化性属离子掺杂的主要方法有水热法、镀膜法、溶胶凝胶法和离子注离子主要为碱金属和过渡金属，如：Li、Ti、Al、Fe、Mn 等[杂可以改变晶体能带结构，在禁带中形成一个掺杂能级，受电子可以跃迁至该能级，进而跃迁至导带。此外，金属离子心和晶格缺陷，抑制光生电子和空穴的复合，提高光催化效元素，还可以在光催化材料中掺杂非金属元素，如 S[26]、B[[30]、Cl[31]和 Br[32]等。研究表明，这些元素掺杂进 TiO2后，置变高，带隙变窄，光响应范围得到拓宽。）贵金属沉积导体材料的表面沉积一些贵金属如 Ag[33, 34]、Au[35]、Pt[36]、Pd
5图 1-3 金属修饰的半导体光催化剂颗粒Figure 1-3 Metal decorated semiconductor photocatalyst nano-pa）形貌调控体材料的形貌对其物理化学性质有一定的影响，特定的微观催化性能。由于各种形貌的光催化材料在粒径大小、暴露晶在差异，其光催化效果也可能不同。目前对于通过形貌调控光催化活性的研究较多，Zhang 等[38]采用水热法，调节加入的成了不同形貌的 In2O3，并研究了其光催化机理。研究表明，构的 In2O3样品对甲苯气体的光催化降解效率达到了 97.21%，构和无形态纳米颗粒结构的 In2O3（分别为 62.51%和 59.57%）热法合成了片状结构和纽扣状的 Bi2WO6，利用离子交换法合Bi2WO6。研究表明，空心花状的 Bi2WO6比表面积大，光生载，在 CO2的还原过程中，甲醇的产率最高。
【参考文献】：
期刊论文
[1]p-n异质结型光催化剂BiOBr/NaBiO3的制备与可见光催化活性[J]. 姬磊,王浩人,于瑞敏. 高等学校化学学报. 2014(10)
[2]BiOCl基光催化材料的研究进展[J]. 王晓雯,张小超,樊彩梅. 化工进展. 2014(01)
博士论文
[1]钼基硫化物纳米复合材料的制备及其光催化和电化学性能的研究[D]. 杨希佳.吉林大学 2017
[2]超薄有机纳米片的可控合成及其在非均相催化中的应用[D]. 丁言军.中国科学技术大学 2017
[3]二维锗基层状化合物合成及其光催化性质研究[D]. 刘振华.山东大学 2016
硕士论文
[1]微波辅助制备改性纳米TiO2及其光催化性能研究[D]. 兰子君.西安建筑科技大学 2016
[2]三维花状氧化锌基异质结光催化抗菌材料的合成及其光催化性质研究[D]. 吴文杰.浙江师范大学 2016
[3]钨酸铋形貌调控、改性及其光催化还原CO2性能研究[D]. 徐海.南昌航空大学 2015
[4]部分铋系光催化剂的改性、表征以及光催化性能研究[D]. 李文婷.福建师范大学 2015
[5]钨酸铋的制备以及光催化降解四环素研究[D]. 吴亚帆.长安大学 2014
[6]制备TiO2/Fe2O3/CNTs复合磁性光催化剂及光催化降解四环素类抗生素[D]. 周娅.长安大学 2013
[7]Bi24Al2O39可见光响应光催化剂的制备及其光催化性能研究[D]. 万震.武汉理工大学 2013
本文编号：3369512
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