Ag 2 O-TiO 2 /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
发布时间：2022-01-25 12:45
近年来,半导体光催化技术因具有高效、稳定和无二次污染等特点成为环境治理和节能减耗方面的研究热点。然而,传统的TiO2半导体光催化剂存在光谱响应范围窄、量子效率低以及不易回收等不足,使其在实际应用中受到限制。为弥补TiO2光催化剂的不足,国内外许多研究工作者通过离子掺杂、贵金属沉积和半导体复合等方法对TiO2进行改性以拓展其光响应范围,其中半导体复合最为常用。复合半导体的特殊能带结构能够有效促进光生载流子的界面迁移,实现光生电荷的有效分离,提高光催化性能;研究通过固定化或负载,改善TiO2的可回收利用性能。鉴于此,本课题针对半导体TiO2的复合和负载制备及其光催化降解有机污染物的性能和反应机理进行了研究,主要研究工作如下:以海泡石粘土为载体,通过溶胶凝胶法和浸渍法两步联合制备了高活性、易回收的可见光响应Ag2O-TiO2/海泡石复合光催化剂,并采用多种表征手段对催化剂的物相、晶体结构和光吸收性能等进行了研究。XRD分析结果表明,复合样品中TiO2呈现锐钛矿相和金红石相的混合晶相。TEM和HRTEM分析结果表明,复合样品中存在Ag2O和TiO2两种组分,复合样品中Ag2O和TiO2颗粒之间...
【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】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
半导体光生载流子的变化示意图
武汉理工大学硕士学位论文能力等密切相关。根据公式 1-5：2 2T=d /k D 公式（1-5）T：扩散平均时间；D：载流子扩散系数；d：晶粒粒径；k 为常数。对于 10nm 的 TiO2颗粒，其内部电子扩散到表面的时间为 10ps，而粒径为 1μm100ns[18,19]。根据电子与空穴复合的所需时间为几纳秒的情况来看，光催化越小，光生电子扩散和迁移所需的时间就越短，那么空穴-电子复合与光应的时间差就越大，更有利光催化反应的发生。但是，在一定尺寸范围并非越小越好，粒径的减小导致纳米粒子的吸收边带出现蓝移现象，最光催化剂对可见光利用率降低[20]。3）能带位置
料有线状、棒状、带状和管状等形貌，还有通过特定处理方纳米薄膜，这些微观的结构和形貌能够表现出特定的表面效同形貌所表现的性能和成分差异较大。微纳结构材料是由纳或棒状等结构单元组成特定的组装模式，呈现多维度和多层介孔材料因具有较大的比表面积和孔容为光催化反应提供更则有序的孔结构能够提供有效的运输通道，呈现出的量子尺光催化活性。目前，大多数的报道主要是关于分等级结构的大的比表面积和孔结构有利于光吸收、污染物的吸附和扩散易回收利用。因此，半导体材料的形貌控制成为近年来光催。泡石的结构特性及应用现状泡石的结构特性
【参考文献】：
期刊论文
[1]低温静电自组装法制备贵金属修饰TiO2纳米结构薄膜及其增强的光催化性能（英文）[J]. 傅平丰,张彭义. 物理化学学报. 2014(05)
[2]光催化过程中羟基自由基的产生与效能[J]. 李国亭,宋海燕,刘秉涛. 环境工程学报. 2012(10)
[3]羟基自由基的特性及检测方法比较[J]. 余双菊. 广东化工. 2010(09)
[4]N-TiO2/ZnO复合纳米管阵列的掺杂机理及其光催化活性[J]. 翟晓辉,龙绘锦,董江舟,曹亚安. 物理化学学报. 2010(03)
[5]羟基自由基定量检测技术的研究进展[J]. 肖怀秋,李玉珍. 食品与药品. 2010(01)
[6]超声辅助纳米铁降解酸性红G的实验研究[J]. 宋美荣,崔淑敏,岳鹏华. 环境科学与技术. 2009(10)
[7]环境污染物的光催化降解:活性物种与反应机理[J]. 许宜铭. 化学进展. 2009(Z1)
[8]氧氢氧化铁对偶氮染料脱色作用的红外光谱研究[J]. 孙振亚,杜建华,陈和生,龚文琪. 光谱学与光谱分析. 2006(07)
[9]TiO2纳米晶表面羟基自由基的生成对光催化性能的影响[J]. 侯乙东,李旦振,付贤智,刘平,王绪绪. 福州大学学报(自然科学版). 2004(06)
[10]铁酸锌掺杂对二氧化钛结构相变及光催化性能的影响[J]. 袁志好,孙永昌,王玉红,别利剑,段月琴,张立德. 高等学校化学学报. 2004(10)
博士论文
[1]新型光催化剂的表界面调控及其光催化性能增强[D]. 蒋静.华中师范大学 2012
[2]钨酸铋基异质结型催化剂的制备及其光催化性能的研究[D]. 桂明生.华南理工大学 2012
硕士论文
[1]新型异质结可见光响应光催化剂的制备及性能表征[D]. 邓永永.温州大学 2013
[2]卤化银复合纳米二氧化钛可见光催化剂的研究[D]. 刘只欣.北京化工大学 2010
[3]海泡石复合水处理剂的研制及其处理染料废水性能研究[D]. 谢治民.湘潭大学 2007
本文编号：3608560
【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】：90 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
半导体光生载流子的变化示意图
武汉理工大学硕士学位论文能力等密切相关。根据公式 1-5：2 2T=d /k D 公式（1-5）T：扩散平均时间；D：载流子扩散系数；d：晶粒粒径；k 为常数。对于 10nm 的 TiO2颗粒，其内部电子扩散到表面的时间为 10ps，而粒径为 1μm100ns[18,19]。根据电子与空穴复合的所需时间为几纳秒的情况来看，光催化越小，光生电子扩散和迁移所需的时间就越短，那么空穴-电子复合与光应的时间差就越大，更有利光催化反应的发生。但是，在一定尺寸范围并非越小越好，粒径的减小导致纳米粒子的吸收边带出现蓝移现象，最光催化剂对可见光利用率降低[20]。3）能带位置
料有线状、棒状、带状和管状等形貌，还有通过特定处理方纳米薄膜，这些微观的结构和形貌能够表现出特定的表面效同形貌所表现的性能和成分差异较大。微纳结构材料是由纳或棒状等结构单元组成特定的组装模式，呈现多维度和多层介孔材料因具有较大的比表面积和孔容为光催化反应提供更则有序的孔结构能够提供有效的运输通道，呈现出的量子尺光催化活性。目前，大多数的报道主要是关于分等级结构的大的比表面积和孔结构有利于光吸收、污染物的吸附和扩散易回收利用。因此，半导体材料的形貌控制成为近年来光催。泡石的结构特性及应用现状泡石的结构特性
【参考文献】：
期刊论文
[1]低温静电自组装法制备贵金属修饰TiO2纳米结构薄膜及其增强的光催化性能（英文）[J]. 傅平丰,张彭义. 物理化学学报. 2014(05)
[2]光催化过程中羟基自由基的产生与效能[J]. 李国亭,宋海燕,刘秉涛. 环境工程学报. 2012(10)
[3]羟基自由基的特性及检测方法比较[J]. 余双菊. 广东化工. 2010(09)
[4]N-TiO2/ZnO复合纳米管阵列的掺杂机理及其光催化活性[J]. 翟晓辉,龙绘锦,董江舟,曹亚安. 物理化学学报. 2010(03)
[5]羟基自由基定量检测技术的研究进展[J]. 肖怀秋,李玉珍. 食品与药品. 2010(01)
[6]超声辅助纳米铁降解酸性红G的实验研究[J]. 宋美荣,崔淑敏,岳鹏华. 环境科学与技术. 2009(10)
[7]环境污染物的光催化降解:活性物种与反应机理[J]. 许宜铭. 化学进展. 2009(Z1)
[8]氧氢氧化铁对偶氮染料脱色作用的红外光谱研究[J]. 孙振亚,杜建华,陈和生,龚文琪. 光谱学与光谱分析. 2006(07)
[9]TiO2纳米晶表面羟基自由基的生成对光催化性能的影响[J]. 侯乙东,李旦振,付贤智,刘平,王绪绪. 福州大学学报(自然科学版). 2004(06)
[10]铁酸锌掺杂对二氧化钛结构相变及光催化性能的影响[J]. 袁志好,孙永昌,王玉红,别利剑,段月琴,张立德. 高等学校化学学报. 2004(10)
博士论文
[1]新型光催化剂的表界面调控及其光催化性能增强[D]. 蒋静.华中师范大学 2012
[2]钨酸铋基异质结型催化剂的制备及其光催化性能的研究[D]. 桂明生.华南理工大学 2012
硕士论文
[1]新型异质结可见光响应光催化剂的制备及性能表征[D]. 邓永永.温州大学 2013
[2]卤化银复合纳米二氧化钛可见光催化剂的研究[D]. 刘只欣.北京化工大学 2010
[3]海泡石复合水处理剂的研制及其处理染料废水性能研究[D]. 谢治民.湘潭大学 2007
本文编号：3608560
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