基于BiVO 4 构筑的半导体光催化材料及其光降解有机污染物的性能研究
发布时间：2022-01-07 20:42
BiVO4是一种稳定的半导体材料,其带隙仅为2.4 eV,将光吸收范围扩展到可见光区域。且不含如铅、镉、汞类的有毒元素,是一种绿色的金属氧化物。BiVO4具有优异的光催化性能,其无毒,可回收,广泛应用于光催化领域。另一方面,虽然BiVO4是一种优秀的光催化剂,但是BiVO4也具有光生电子易复合,比表面积小等缺点。我们要想办法进一步提高其光催化性能,获取更高活性的光催化剂。本文运用多种修饰技术来对BiVO4进行改性,同时,我们运用多种分析测试方法,系统的研究了BiVO4光催化复合材料的特性及其光降解抗生素有机污染物的机理。具体研究工作如下:（1）采用水热法,以Fe2O3为模板,经过原位生长法,使BiVO4颗粒结晶在Fe2O3微米盒子表面,从而合成Fe2O3/BiVO4异质结微米盒子复合...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
半导体异质结结构的电子转移图
NaOH 固体充分溶解后，用保鲜膜覆盖于 50 mL 烧杯表面，以防多余的杂质进入烧杯。之称取 0.1 mol 的无水 FeCl3固体溶于 30 mL 去离子水中，待充分溶解后，将装有 FeCl3溶液烧杯放入 75 ℃恒温水浴锅中，将氢氧化钠溶液缓慢加入，加入过程中不断用玻璃棒搅拌持续 5 min，得到红褐色的 Fe(OH)3凝胶，然后在预热的烘箱中在 100 ℃老化 4 天。收集红产物并用去离子水和乙醇洗涤三次，然后在 70 ℃下干燥过夜，收集固体，即得到 Fe2O3微盒子。（2）Fe2O3/BiVO4异质结微米盒子复合光催化剂的制备：取 6 mmol Bi(NO3)3.5H2O 溶解于 50 mL 乙二醇中，磁力搅拌，超声溶解，待物质颗粒匀后，加入（1）中制备的 Fe2O3粉末，磁力搅拌 1 h，使溶液混合均匀，后静置 1 h 取 6 mmNH4VO3溶于乙二醇，用滴管逐滴缓慢加入，室温，磁力搅拌 1 h，之后取 3 g 尿素溶于乙醇，用滴管缓慢加入。之后将混合试液放入 80 ℃恒温水浴锅中。保持 24 h，静置一晚，心，水洗三遍，醇洗三遍，干燥，收集固体。得到 Fe2O3/BiVO4异质结纳米盒子复合光催剂。
C0是四环素溶液达到解离-吸附平衡的原始吸光度，C 是反应溶液的吸光度果与讨论催化材料的表征光催化剂的结构分析2.2 是所合成的样品的 XRD 图。实验所制备的单斜 BiVO4前驱体（图 3.1f）3（图 3.1e）前驱体与标准卡片（PDF#14-0688）和（PDF#39-1346）中的峰比烈的衍射峰表明样品具有高结晶度。当二者发生水热反应后，在 33.152 处特征峰，这是由于在水热条件下，Fe2O3的晶型由磁赤铁矿转变为了33-0664）[76],当 BiVO4与 Fe2O3的比例为 1:1 时（图 3.1d）,既可观测到单斜又可观测到赤铁矿的特征峰。图（c），（b），（a）中越来越难观测到 BiVO矿的特征峰持续明显，这是因为 BiVO4的含量逐渐下降的缘故。
【参考文献】：
期刊论文
[1]微生物技术去除抗生素残留污染的研究进展[J]. 张欣阳,许旭萍. 生物技术进展. 2014(05)
[2]探索处理高浓度抗生素废水的高效方法[J]. 谢维,罗建中,范琳琳. 水处理技术. 2014(01)
[3]电解氧化法去除养殖废水中抗生素和激素研究[J]. 王志刚,陈宏,陈玉成,李向前,曾维友,刁香维. 西南大学学报(自然科学版). 2013(05)
[4]CdS-TiO2复合光催化剂可见光下降解黄连素[J]. 艾翠玲,郭锐敏,邵享文. 环境化学. 2013(03)
[5]颗粒活性炭深度处理抗生素废水[J]. 王健行,魏源送,成宇涛,李明月. 环境工程学报. 2013(02)
[6]钒酸铋的制备与应用研究进展[J]. 单连伟,李伟. 信息记录材料. 2012(06)
[7]微波诱导改性活性炭催化处理低浓度抗生素废水[J]. 周汇,买文宁,肖珊. 环境化学. 2012(10)
[8]BiVO4粉体的制备方法及光催化性能的研究进展[J]. 魏莎莎,谈国强,宋丽花,章微,夏傲. 陕西科技大学学报(自然科学版). 2012(02)
[9]抗生素废水生物处理法的研究进展[J]. 林海龙,宋鸽,司亮,余建平,陈兆波,吴玉凤. 中国农学通报. 2012(11)
[10]水热合成纳米BiVO4的制备及表征[J]. 陈颖,李慧,赵连成,祁雪峰,毛贝贝. 材料导报. 2011(18)
本文编号：3575235
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
半导体异质结结构的电子转移图
NaOH 固体充分溶解后，用保鲜膜覆盖于 50 mL 烧杯表面，以防多余的杂质进入烧杯。之称取 0.1 mol 的无水 FeCl3固体溶于 30 mL 去离子水中，待充分溶解后，将装有 FeCl3溶液烧杯放入 75 ℃恒温水浴锅中，将氢氧化钠溶液缓慢加入，加入过程中不断用玻璃棒搅拌持续 5 min，得到红褐色的 Fe(OH)3凝胶，然后在预热的烘箱中在 100 ℃老化 4 天。收集红产物并用去离子水和乙醇洗涤三次，然后在 70 ℃下干燥过夜，收集固体，即得到 Fe2O3微盒子。（2）Fe2O3/BiVO4异质结微米盒子复合光催化剂的制备：取 6 mmol Bi(NO3)3.5H2O 溶解于 50 mL 乙二醇中，磁力搅拌，超声溶解，待物质颗粒匀后，加入（1）中制备的 Fe2O3粉末，磁力搅拌 1 h，使溶液混合均匀，后静置 1 h 取 6 mmNH4VO3溶于乙二醇，用滴管逐滴缓慢加入，室温，磁力搅拌 1 h，之后取 3 g 尿素溶于乙醇，用滴管缓慢加入。之后将混合试液放入 80 ℃恒温水浴锅中。保持 24 h，静置一晚，心，水洗三遍，醇洗三遍，干燥，收集固体。得到 Fe2O3/BiVO4异质结纳米盒子复合光催剂。
C0是四环素溶液达到解离-吸附平衡的原始吸光度，C 是反应溶液的吸光度果与讨论催化材料的表征光催化剂的结构分析2.2 是所合成的样品的 XRD 图。实验所制备的单斜 BiVO4前驱体（图 3.1f）3（图 3.1e）前驱体与标准卡片（PDF#14-0688）和（PDF#39-1346）中的峰比烈的衍射峰表明样品具有高结晶度。当二者发生水热反应后，在 33.152 处特征峰，这是由于在水热条件下，Fe2O3的晶型由磁赤铁矿转变为了33-0664）[76],当 BiVO4与 Fe2O3的比例为 1:1 时（图 3.1d）,既可观测到单斜又可观测到赤铁矿的特征峰。图（c），（b），（a）中越来越难观测到 BiVO矿的特征峰持续明显，这是因为 BiVO4的含量逐渐下降的缘故。
【参考文献】：
期刊论文
[1]微生物技术去除抗生素残留污染的研究进展[J]. 张欣阳,许旭萍. 生物技术进展. 2014(05)
[2]探索处理高浓度抗生素废水的高效方法[J]. 谢维,罗建中,范琳琳. 水处理技术. 2014(01)
[3]电解氧化法去除养殖废水中抗生素和激素研究[J]. 王志刚,陈宏,陈玉成,李向前,曾维友,刁香维. 西南大学学报(自然科学版). 2013(05)
[4]CdS-TiO2复合光催化剂可见光下降解黄连素[J]. 艾翠玲,郭锐敏,邵享文. 环境化学. 2013(03)
[5]颗粒活性炭深度处理抗生素废水[J]. 王健行,魏源送,成宇涛,李明月. 环境工程学报. 2013(02)
[6]钒酸铋的制备与应用研究进展[J]. 单连伟,李伟. 信息记录材料. 2012(06)
[7]微波诱导改性活性炭催化处理低浓度抗生素废水[J]. 周汇,买文宁,肖珊. 环境化学. 2012(10)
[8]BiVO4粉体的制备方法及光催化性能的研究进展[J]. 魏莎莎,谈国强,宋丽花,章微,夏傲. 陕西科技大学学报(自然科学版). 2012(02)
[9]抗生素废水生物处理法的研究进展[J]. 林海龙,宋鸽,司亮,余建平,陈兆波,吴玉凤. 中国农学通报. 2012(11)
[10]水热合成纳米BiVO4的制备及表征[J]. 陈颖,李慧,赵连成,祁雪峰,毛贝贝. 材料导报. 2011(18)
本文编号：3575235
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