铋系—氧化石墨烯复合光催化剂的构筑及其催化性能

发布时间：2017-11-04 07:07

  本文关键词：铋系—氧化石墨烯复合光催化剂的构筑及其催化性能

  更多相关文章： 石墨烯 铋系氧化物 苯乙烯 光催化

【摘要】：近年来,人们的眼光聚焦在具有可见光光催化性能的铋系氧化物上,因为在Bi~(3+)中有6s2这种电子构型,可以和O2p轨道发生一部分的重叠而在铋系氧化物中形成了价带顶端,因此降低了其禁带宽度,所以铋系氧化物具有良好的可见光催化活性。石墨烯具备由单层的碳原子堆积在一起形成的二维的蜂窝状晶格结构。其理论上的比表面积能够达到2600 m2/g,具有优异的导电性能和导热性能。氧化石墨烯是石墨烯的衍生物,与石墨烯的性质相似。本文通过水热的方法将铋系氧化物与氧化石墨烯复合,制备出了新型的铋系氧化物-氧化石墨烯复合材料,并应用于苯乙烯环氧化催化反应。论文的主要工作及结果如下:1.介孔BiVO_4-GO复合物的合成、表征及应用。首先采用改进的Hummers法制备氧化石墨烯,然后通过浸渍法合成介孔BiVO_4,最后采用水热法制备出介孔BiVO_4-GO复合物。利用一系列现代表征手段例如X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FI-IR)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis)、透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)等对所制备的复合材料进行表征发现,GO被封装在介孔BiVO_4中。在用过氧化氢为氧化剂的苯乙烯环氧化反应中测试研究了催化剂用量、反应时间、氧化石墨烯的掺加量等因素对催化剂活性的影响,结果表明,9%介孔BiVO_4-GO复合催化剂对催化苯乙烯环氧化反应的催化效果最好,苯乙烯的转化率为81.50%,环氧苯乙烷的选择性为47.89%。2.Bi_2_MoO_6/BiVO_4/GO复合物的合成、表征和应用。以氧化石墨烯为载体,以Bi(NO_3)·5H_2O、NH_4VO_3及(NH_4)_6Mo_7O_(24)·4H_2O为原料,通过水热的方法合成了Bi_2_MoO_6/BiVO_4/GO复合材料。利用一系列现代表征手段例如X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FI-IR)、紫外可见漫反射光谱(UV-Vis)、扫描电镜(SEM)等对所制备的复合材料进行表征发现,Bi_2_MoO_6和BiVO_4颗粒结晶都不太规则,BiVO_4大多为四方形,Bi_2_MoO_6大多为球状,少部分颗粒结集在一起形成大颗粒,Bi_2_MoO_6和BiVO_4颗粒都分布在氧化石墨烯的表面。通过苯乙烯环氧化反应测试催化剂的催化活性,结果显示,Bi_2_MoO_6/BiVO_4/GO复合光催化剂显示出良好的催化活性。
【学位授予单位】：淮北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O643.36

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本文编号：1138332