铌基复合功能材料的制备及其光催化性能研究
发布时间：2021-02-05 08:39
近年来,由能源短缺和工业污染造成的系列环境问题已引发全球范围内科学家的热切关注。半导体光催化技术作为一种新型的技术手段能够有效地解决能源与环境污染危机,因此也受到了科学家们越来越多的关注。半导体光催化技术可以应用于水裂解制备氢气和氧气、灭活细菌、污染物降解以及有机催化反应等领域,因此也被认为是一种绿色环保的技术。在众多半导体材料中,铌基半导体催化剂因其能隙结构易调控、毒性低、稳定性好等优点,在光催化领域具有较大的应用潜力。然而它仍存在光生电子-空穴易复合及能带间隙值较大等问题,这极大降低了铌基半导体催化剂的光催化效率并限制了其对于可见光的有效利用。因此,本文以 酸钾（KNbO3）和五氧化二铌（Nb2O5）为主要研究对象,针对铌基材料中存在的问题,通过以下三个部分的工作,提高了铌基半导体催化剂的光催化效率,为铌基半导体催化剂的快速发展奠定了基础。一是运用水热法将KNbO3棒负载到比表面积较大且具有较强吸附能力的天然矿物材料-蛭石（VMT）上,通过吸附和光催化协同作用,有效提高了其污染物去除效果。二是合成了多孔富氧空位五氧化二铌材料（BMNb）。多孔结构有利于增加其反应位点,提高反应效率。...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－丨半导体材料受光激发进行光催化反应的过程图：（Ｉ）村料受光激发产生光生戟流子；（ｕ）??光生载流子复合释放出热量；（ＨＩ）转移至ＣＢ上的电子进行的还原反应；（ＩＶ）?ＶＢ?ｔ的光生空穴??
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?北京化工大学博上生论文???十年里，己有许多文章报道利用金属离子掺杂来对禁带宽度较大的半导体光催化剂进??行改性，增强其在可见光下的反应活性。包括ＴｉＯ＾ｌ、ＳｒＴｉ〇３ｔ５３］、Ｌａ２Ｔｉ２０７［５４＾?ＺｎＳ［５５】??等都采用该方法进行过改性。图１－４展示了半导体光催化剂金Ｍ离子掺杂前后在可见??光下的能级示意图。金属离子掺杂后，在禁带中会生成高于原ＶＢ的施主能级，或是??生成低丁？原ＣＢ的受主能级，使光催化剂在可见光区有响应。??（ａ）?ｖ／ｎｈｅ?（ｂ）?Ｖ／ＮＨＥ??！?ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ?ｂａｎｄ?－?＊１?〇?ｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ?ｂａｎｄ??ｉ?ｉ?ｆ?手?－１．０??ｈ＊，ｈｓ?????０??ＵＶ?ＶｉＳ?Ｈ＊／Ｈａ???．千???０??＾?ｕ?＾?－?＋ｉ．〇?ＵＶ?Ｖｉｓ??議０??＊?＊—?－?．１〇??—”?酬幻?＊???＿＿＿＿＿＿?￣?＋２－０??｜Ｈ｜｜ＨＨ｜｜?￣?＂２＇°??－＾３．０??图１＊４金厲离子掺杂后形成的施主能级（Ａ）和受主能级（Ｂ）。??Ｒｇｕｒｅ?１－４．?Ａｆｔｅｒ?ｍｅｔａｌ?ｉｏｎ?ｄｏｐｉｎｇ，?ｔｈｅ?ｄｏｎｏｒ?ｌｅｖｅｌ?（Ａ）?ａｎｄ?ａｃｃｅｐｔｏｒ?ｌｅｖｅｌ?（Ｂ）?ｗｅｒｅ?ｆｏｒｍｅｄ．??早在１９８２年Ｖｉｓｃａ等叫就发现，Ｃｒ５４掺杂的ＴｉＯ：在可见光（４００－５５０ｎｎｉ）的照射??Ｆ可光催化水裂解产生Ｍ气和氧气。到Ｈ前为止，许多不同种类的金属离子己被掺杂??到丁丨０２中．以提高其对可见光的吸收利用和光催化活性。这些金属离子包括Ｖ、Ｎｉ、??Ｃｒ、Ｍｏ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｍ
【参考文献】：
期刊论文
[1]Integrating photocatalytic reduction of CO2 with selective oxidation of tetrahydroisoquinoline over InP–In2O3 Z-scheme p-n junction[J]. Bohang Zhao,Yi Huang,Dali Liu,Yifu Yu,Bin Zhang. Science China（Chemistry）. 2020(01)
本文编号：3019337
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：146 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－丨半导体材料受光激发进行光催化反应的过程图：（Ｉ）村料受光激发产生光生戟流子；（ｕ）??光生载流子复合释放出热量；（ＨＩ）转移至ＣＢ上的电子进行的还原反应；（ＩＶ）?ＶＢ?ｔ的光生空穴??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]Integrating photocatalytic reduction of CO2 with selective oxidation of tetrahydroisoquinoline over InP–In2O3 Z-scheme p-n junction[J]. Bohang Zhao,Yi Huang,Dali Liu,Yifu Yu,Bin Zhang. Science China（Chemistry）. 2020(01)
本文编号：3019337
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