CNT负载Ag修饰LaCoO 3 的制备及其光催化性能研究

发布时间：2021-02-15 11:01

　　光催化降解技术在废水处理和环境修复方面被公认为是一种有效的,绿色的,可持续的方法。钴酸镧由于其独特的晶体结构,适当大小的带隙以及可见光响应特性,成为一种极具吸引力的新型光催化剂。然而,由于钴酸镧可见光吸收不足,电荷传输缓慢,以及光诱导电荷载体的快速复合等缺陷,导致其光催化活性较低。因此,采用贵金属修饰钴酸镧负载在碳纳米管上合成复合光催化剂的方式,来制备高性能的钴酸镧光催化剂。采用溶胶凝胶法制备了不同Ag修饰量的LaCoO3复合粉体,利用X射线衍射,傅里叶变换红外光谱,X射线光电子能谱对材料的物相、结构和成分进行分析;通过扫描电镜与透射电镜观察样品的形貌;利用紫外可见漫反射光谱,荧光光谱,光电流测试等手段对样品的光催化性能进行了表征。通过光催化降解直接绿染料实验,研究不同Ag修饰量LaCoO3的光催化性能。实验结果表明,Ag的修饰显著提高了样品对可见光的利用率。其中1 wt.%Ag复合具有最高的光生电子-空穴分离效率,以及最佳的光催化降解性能。采用溶胶凝胶法制备了不同含量CNT负载和1 wt.%AgNPs修饰的La CoO3复合粉体。通过光催化降解直接绿,评估不同CNT负载量复合粉体的光... 

【文章来源】： 许娜 燕山大学

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景
    1.2 半导体型光催化剂
        1.2.1 金属氧化物光催化剂
        1.2.2 硫氮化合物光催化剂
    1.3 光催化简介
        1.3.1 光催化反应的基本原理
        1.3.2 光催化的应用
        1.3.3 影响光催化活性的主要因素
    1.4 钙钛矿型光催化剂研究概括
        1.4.1 钙钛矿型氧化物的结构与性质
        1.4.2 钙钛矿型氧化物的制备方法
        1.4.3 提高钙钛矿型氧化物光催化性能的方法
    1.5 选题意义及研究内容
第2章 实验方法
    2.1 实验药品和仪器
        2.1.1 实验药品
        2.1.2 实验仪器
    2.2 复合材料的制备
        2.2.1 碳纳米管的预处理
3及AgNPs-LaCoO₃ 粉体的制备">        2.2.2 LaCoO₃及AgNPs-LaCoO₃ 粉体的制备
3-CNT粉体的制备">        2.2.3 AgNPs-LaCoO₃-CNT粉体的制备
    2.3 复合粉体的表征方法
        2.3.1 X射线衍射分析
        2.3.2 FT-IR光谱
        2.3.3 SEM分析
        2.3.4 TEM分析
        2.3.5 UV-DRS光谱分析
        2.3.6 PL光谱分析
        2.3.7 Raman分析
        2.3.8 DSC/TG分析
        2.3.9 XPS分析
        2.3.10 Zeta电位分析
    2.4 催化剂的光电流性能测试
    2.5 催化剂的光催化性能测试
        2.5.1 光催化降解染料性能测试
        2.5.2 光催化剂的重复性测试
    2.6 抑制剂测试
3 光催化性能的影响">第3章 Ag的修饰量对LaCoO₃ 光催化性能的影响
    3.1 AgNPs-LCO粉体的表征
        3.1.1 XRD分析
        3.1.2 SEM分析
        3.1.3 TEM分析
        3.1.4 FT-IR分析
        3.1.5 紫外可见光-漫反射分析
        3.1.6 荧光光谱分析
        3.1.7 XPS分析
    3.2 AgNPs-LCO粉体的光电性能测试
3 复合粉体的光催化性能测试">    3.3 不同Ag修饰量的LaCoO₃ 复合粉体的光催化性能测试
3 对直接绿的光催化降解">        3.3.1 不同Ag修饰量的LaCoO₃ 对直接绿的光催化降解
        3.3.2 催化剂粉体的重复性测试
        3.3.3 抑制剂实验
    3.4 本章小结
第4章 碳纳米管含量对复合粉体性能的影响
    4.1 预处理CNT的表征
        4.1.1 XRD分析
        4.1.2 CNT形貌分析
3-x wt.%CNT复合粉体的表征">    4.2 AgNPs-LaCoO_3-x wt.%CNT复合粉体的表征
        4.2.1 XRD分析
        4.2.2 形貌分析
        4.2.3 FT-IR分析
        4.2.4 UV-DRS分析
        4.2.5 PL分析
        4.2.6 DSC-TG分析
        4.2.7 Raman分析
        4.2.8 XPS分析
-x wt.%CNT复合光催化剂的光电性能测试">    4.3 AgNPs-LCO_-x wt.%CNT复合光催化剂的光电性能测试
-xwt.%CNT复合光催化剂的光催化性能测试">    4.4 AgNPs-LCO_-xwt.%CNT复合光催化剂的光催化性能测试
        4.4.1 不同复合粉体对直接绿的光催化降解
        4.4.2 不同复合粉体对直接绿光催化降解的动力学分析
        4.4.3 AgNPs-LCO-10%CNT对不同染料的光催化降解
        4.4.4 AgNPs-LCO-10%CNT的 Zeta电位分析
        4.4.5 重复性测试
-x wt.%CNT复合光催化剂的光催化机理研究">    4.5 AgNPs-LCO_-x wt.%CNT复合光催化剂的光催化机理研究
        4.5.1 抑制剂实验
        4.5.2 光催化机理研究
    4.6 本章小节
结论
参考文献
攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Preparation of Ce3+doped Bi2O3 hollow needle-shape with enhanced visible-light photocatalytic activity[J]. Wenwen Zhang,Shaomin Gao,Donghui Chen.  Journal of Rare Earths. 2019(07)
[2]pH对BiVO4结构及其可见光催化活性的影响[J]. 李川,沈楠,李泽超,李弘涛,贾青竹.  天津科技大学学报. 2015(03)
[3]Ti3+自掺杂纳米TiO2的制备、表征与可见光催化活性[J]. 王潇彤,李延敏,陈玉静,高善民.  鲁东大学学报(自然科学版). 2015(01)
[4]贵金属掺杂SrTiO3合成及紫外可见光催化活性[J]. 宋婷.  现代工业经济和信息化. 2012(14)
[5]TiO2的晶型对其可见光催化性能的影响[J]. 唐建军,范小江,邹原,邓爱华,张伟,周康根.  北京科技大学学报. 2009(04)
[6]活性炭孔径和比表面积对TiO2/AC光催化性能的影响[J]. 陈玉娟,胡中华,王晓静,赵国华,刘亚菲,刘巍.  物理化学学报. 2008(09)
[7]不同光源对光催化降解亚甲基蓝的影响[J]. 史载锋,范益群,徐南平,时钧.  南京化工大学学报(自然科学版). 2000(01)



本文编号：3034726