二维含钨半导体光催化材料的合成及其性能优化
发布时间：2022-10-15 20:23
二维半导体材料由于其独特的结构和性质而被广泛应用在光电、生物医学、催化和能源存储等方面。作为光催化材料,二维纳米材料具有比块材料更大的比表面积,能够暴露出更多的活性位点,有利于反应物分子的吸附和活化,并且缩短了光生电荷的传输路径,有利于光生载流子的分离,从而大大提高光催化效率。一些含钨半导体,例如Bi2WO6和WO3·H2O由于其廉价易得、能吸收可见光且具有较好的稳定性,在光催化领域具有广泛应用。但单一半导体材料往往具有光吸收范围较窄、光生载流子易复合、光生载流子的氧化或还原能力不足等缺点,从而限制了它们的应用。本论文在合成Bi2WO6和WO3·H2O纳米片的基础上,分别利用金属负载、构建Z型异质结构等方法对Bi2WO6和WO3·H2O纳米片进行修饰改性获得高性能的纳米复合光催化材料,利用不同组分之间优势互补及其界面协同实现拓...
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 典型的含钨半导体光催化材料
1.2.1 Bi_2WO_6和WO_3·H_2O半导体的结构特征
1.2.2 Bi_2WO_6和WO_3·H_2O的光催化性质
1.3 典型的二维含钨半导体光催化材料
1.3.1 典型的二维含钨半导体合成方法
1.3.1.1 水热/溶剂热合成法
1.3.3.2 热注入法
1.3.3.3 超声机械剥离
1.3.3.4 其它方法
1.3.2 典型的二维含钨半导体光催化应用
1.3.2.1 光催化有机污染物降解
1.3.2.2 光催化CO2还原
1.3.2.3 光催化产氢
1.3.2.4 光催化有机转化
1.4 二维含钨半导体材料光催化性能优化
1.4.1 负载金属
1.4.2 引入缺陷
1.4.3 形成纳米异质结构
1.5 本论文的选题背景和研究内容
第二章 Pd修饰Bi_2WO_6 超薄纳米片的合成及其光催化性能优化
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 化学试剂
2.2.2 Bi_2WO_6 纳米片的制备
2.2.3 Pd负载Bi_2WO_6 纳米片的制备
2.2.4 实验仪器
2.2.5 光电化学测试
2.2.6 光催化性能测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 Bi_2WO_6和Pd-Bi_2WO_6 样品形貌及结构表征
2.3.2 光吸收及光电化学性能
2.3.3 Pd-Bi_2WO_6 的光催化性能及机理研究
2.4 本章小结
第三章 Au-Pd修饰的Bi_2WO_6 超薄纳米片的合成及其光催化性能优化
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 化学试剂
3.2.2 光催化材料的制备
3.2.3 实验仪器
3.2.4 光电化学测试
3.2.5 光催化性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 催化剂形貌及结构分析
3.3.2 催化剂光吸收及光电性能
3.3.3 催化剂光催化性能及机理分析
3.4 本章小结
第四章 固相Z型 WO_3·H_2O/Pd/CdS异质结的构建及其光催化应用
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 化学试剂
4.2.2 材料制备
4.2.2.1 WO_3·H_2O纳米片的合成
4.2.2.2 WO_3·H_2O/CdS(x)二组分纳米异质结构材料的合成
4.2.2.3 WO_3·H_2O/Pd/CdS三组分纳米异质结构材料的合成
4.2.3 实验仪器
4.2.4 光电化学测试
4.2.5 光催化性能测试
4.2.5.1 选择性氧化苄胺成亚胺
4.2.5.2 光催化产氢
4.3 结果与讨论
4.3.1 样品形貌及结构分析
4.3.2 样品光吸收及光电特征
4.3.3 样品光催化性能研究
4.3.4 光催化机理研究
4.4 本章小结
第五章 总结和展望
参考文献
研究生期间科研成果
致谢
本文编号：3691978
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 典型的含钨半导体光催化材料
1.2.1 Bi_2WO_6和WO_3·H_2O半导体的结构特征
1.2.2 Bi_2WO_6和WO_3·H_2O的光催化性质
1.3 典型的二维含钨半导体光催化材料
1.3.1 典型的二维含钨半导体合成方法
1.3.1.1 水热/溶剂热合成法
1.3.3.2 热注入法
1.3.3.3 超声机械剥离
1.3.3.4 其它方法
1.3.2 典型的二维含钨半导体光催化应用
1.3.2.1 光催化有机污染物降解
1.3.2.2 光催化CO2还原
1.3.2.3 光催化产氢
1.3.2.4 光催化有机转化
1.4 二维含钨半导体材料光催化性能优化
1.4.1 负载金属
1.4.2 引入缺陷
1.4.3 形成纳米异质结构
1.5 本论文的选题背景和研究内容
第二章 Pd修饰Bi_2WO_6 超薄纳米片的合成及其光催化性能优化
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 化学试剂
2.2.2 Bi_2WO_6 纳米片的制备
2.2.3 Pd负载Bi_2WO_6 纳米片的制备
2.2.4 实验仪器
2.2.5 光电化学测试
2.2.6 光催化性能测试
2.3 结果与讨论
2.3.1 Bi_2WO_6和Pd-Bi_2WO_6 样品形貌及结构表征
2.3.2 光吸收及光电化学性能
2.3.3 Pd-Bi_2WO_6 的光催化性能及机理研究
2.4 本章小结
第三章 Au-Pd修饰的Bi_2WO_6 超薄纳米片的合成及其光催化性能优化
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 化学试剂
3.2.2 光催化材料的制备
3.2.3 实验仪器
3.2.4 光电化学测试
3.2.5 光催化性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 催化剂形貌及结构分析
3.3.2 催化剂光吸收及光电性能
3.3.3 催化剂光催化性能及机理分析
3.4 本章小结
第四章 固相Z型 WO_3·H_2O/Pd/CdS异质结的构建及其光催化应用
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 化学试剂
4.2.2 材料制备
4.2.2.1 WO_3·H_2O纳米片的合成
4.2.2.2 WO_3·H_2O/CdS(x)二组分纳米异质结构材料的合成
4.2.2.3 WO_3·H_2O/Pd/CdS三组分纳米异质结构材料的合成
4.2.3 实验仪器
4.2.4 光电化学测试
4.2.5 光催化性能测试
4.2.5.1 选择性氧化苄胺成亚胺
4.2.5.2 光催化产氢
4.3 结果与讨论
4.3.1 样品形貌及结构分析
4.3.2 样品光吸收及光电特征
4.3.3 样品光催化性能研究
4.3.4 光催化机理研究
4.4 本章小结
第五章 总结和展望
参考文献
研究生期间科研成果
致谢
本文编号：3691978
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/3691978.html
