石墨烯量子点修饰Bi 2 WO 6 光催化剂的制备及其光催化活性研究

发布时间：2024-11-03 12:13

　　近年来,全球气候变暖日益加剧,二氧化碳减排和转化问题受到广泛关注。现有CO₂转化的方法有捕获和封存,但效率低,成本高。光催化技术是一种非常有前景的方法。传统的光催化剂（TiO₂）禁带宽度大,且仅对紫外光有响应,对太阳能的利用率仅4%。目前,具有独特层状结构的铋系光催化剂材料,引起了研究者的极大关注。在铋系光催化剂中,Bi₂WO₆作为一种优良的可见光驱动光催化剂,具有窄带隙（?2.8eV）,适合的能带位置,热稳定性,化学稳定性和环境友好性等优点。然而,Bi₂WO₆的高导带势能和快速光生载流子的复合限制了其在光催化还原CO₂中的应用。本论文主要是通过石墨烯量子点修饰复合来降低Bi₂WO₆光催化剂导带势能并提高光生载流子的分离效率,以此达到提高光催化还原CO₂的效率的目的。研究内容总结如下:（1）不同粒径的石墨烯量子点（GQD）修饰Bi₂WO_6<...

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【学位级别】：硕士

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摘要
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第1章 绪论
    1.1 光催化技术概述
        1.1.1 光催化还原CO₂的研究背景
        1.1.2 光催化还原CO₂的机理
        1.1.3 光催化剂的研究现状
    1.2 钨酸铋的研究进展
        1.2.1 钨酸铋的晶体结构
        1.2.2 钨酸铋的制备方法
    1.3 光催化性能影响因素
        1.3.1 半导体的能带结构
        1.3.2 光生电子空穴对的复合
        1.3.3 可见光的响应吸收能力
    1.4 主要研究内容及意义
第2章 实验部分
    2.1 实验主要试剂
    2.2 实验主要仪器
    2.3 催化剂的表征分析
        2.3.1 XRD分析
        2.3.2 TEM分析
        2.3.3 SEM分析
        2.3.4 DRS分析
        2.3.5 BET分析
        2.3.6 FT-IR分析
        2.3.7 PL分析
        2.3.8 I-t分析
        2.3.9 XPS分析
        2.3.10 AFM分析
        2.3.11 EPR分析
    2.4 材料的光催化性能的研究
        2.4.1 光催化还原CO2

第3章 多尺寸GQD/Bi₂WO₆光催化剂的制备及其光催化还原CO₂活性研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 催化剂制备
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 晶体结构与形貌
        3.3.2 表面结构与性质
        3.3.3 光电性能
        3.3.4 光催化还原CO₂

    3.4 本章小结
第4章 g-C₃N₄/GQD/Bi₂WO₆双Z型催化剂的制备及其光催化还原CO₂活性研究
    4.1 引言
    4.2 实验
        4.2.1 微波法制备复合催化剂
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 晶体结构与形貌
        4.3.2 表面结构与性质
        4.3.3 光电性能
        4.3.4 光催化还原CO₂

        4.3.5 光催化机理分析
    4.4 本章小结
第5章 GQD/Bi₂WO_6-x氧缺陷光催化剂的制备及其光催化还原CO₂活性研究
    5.1 引言
    5.2 具有氧空位缺陷的3%GQD/Bi₂WO_6-x催化剂的制备
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 晶体结构与形貌
        5.3.2 表面结构与性质
        5.3.3 光电性能
        5.3.4 光催化还原CO₂

        5.3.5 光催化机理
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的学术成果



本文编号：4011255

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