CQDs/TiO 2 /Bi 2 O 4 复合物光催化性能研究

发布时间：2022-05-08 13:30

　　四氧化二铋（Bi₂O₄）,铋基氧化物家族的新成员,为3价和5价混合价态的铋氧化物。其带隙较窄,1.94-2.1eV,具有较好的可见光催化活性,而且可见光催化性能优于一些常见的光催化剂如CdS,Bi₂O₃。然而,单独用Bi₂O₄作为光催化剂,存在光生电子-空穴对复合较快的缺点,限制了其光催化性能。因而,有必要采取有效策略提高Bi₂O₄电子-空穴对的分离效率,抑制光生载流子的复合,提高其光催化性能。构建异质结,尤其是II型异质结,是提高光生载流子分离效率的有效手段。Bi₂O₄和TiO₂具有交错的能级关系,用TiO₂与Bi₂O₄复合可以构建II型异质结,从而提高Bi₂O₄光生电荷的分离效率及其可见光催化性能。碳量子点（CQDs）,一种廉价、无毒、... 

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 光催化原理
    1.3 半导体催化剂的发展
    1.4 几种常见的可见光催化剂
        1.4.1 铋基半导体光催化剂
        1.4.2 钨基半导体光催化剂
        1.4.3 硫化物半导体光催化剂
    1.5 提高Bi_2O_4 光催化活性的策略
        1.5.1 半导体复合
        1.5.2 引入碳量子点提高活性
    1.6 研究内容与创新点
        1.6.1 研究内容
        1.6.2 创新点
第二章 实验方法和表征
    2.1 实验药品与实验仪器
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验仪器
    2.2 TiO_2 纳米带的制备
    2.3 Bi_2O_4 的制备
    2.4 TiO_2 纳米带-Bi_2O_4 异质结的制备
    2.5 TiO_2 微球的制备
    2.6 TiO_2 微球-Bi_2O_4 异质结的制备
    2.7 CQDs的制备
    2.8 CQDs/TiO_2/Bi_2O_4 复合物的制备
    2.9 催化剂活性测定
    2.10 光催化剂表征
        2.10.1 XRD-X射线衍射
        2.10.2 SEM-扫描电镜
        2.10.3 TEM-透射电镜
        2.10.4 XPS-X光电子能谱
        2.10.5 DRS-紫外可见漫反射
        2.10.6 PL谱-荧光光谱
        2.10.7 比表面积
        2.10.8 光电流和电化学交流阻抗
第三章 TiO_2 纳米带-Bi_2O_4 异质结的构建及其光催化性能研究
    3.1 XRD分析
    3.2 扫描和透射电镜分析
    3.3 紫外可见漫反射光谱分析
    3.4 X射线光电子能谱分析
    3.5 电荷分离
    3.6 吸附和光催化性能
    3.7 光催化性能提高机理
    小结
第四章 TiO_2 微球-Bi_2O_4 异质结的构建及其光催化性能研究
    4.1 XRD分析
    4.2 扫描和透射电镜分析
    4.3 N2 吸附-脱附曲线分析
    4.4 紫外可见漫反射图谱
    4.5 X射线光电子能谱分析
    4.6 电荷分离
    4.7 吸附性和光催化性能分析
    4.8 光催化性能提高机理
    小结
第五章 CQDs/TiO_2/Bi_2O_4 复合物光催化性能研究
    5.1 CQDs的形貌和结构
    5.2 上转换特性
    5.3 XRD分析
    5.4 紫外可见吸收光谱分析
    5.5 X射线光电子能谱分析
    5.6 电荷分离效率
    5.7 光催化活性分析
    5.8 光催化性能提高机理
    小结
第六章 结论与展望
参考文献
攻读学位期间的研究成果以及所获荣誉
致谢



本文编号：3651747