溴化银复合光催化剂的制备及其催化性能的研究
发布时间：2021-07-04 13:52
近年来,环境净化尤其是污水处理的要求不断提高,传统水污染治理技术已经不能很好地满足其需求,而半导体光催化技术由于其高效且环境友好等优势受到人们广泛关注,在解决目前面临的环境问题方面显示出极大的潜力。但是催化剂降解水中有机污染物还存在一些问题,如光吸收能力弱、催化效率低等,因此,需要研制出一种可见光响应良好、催化性能优异的光催化材料。本文制备了rGO/AgBr和AgBr/Bi2O2CO3两种异质结光催化剂。所制备催化剂的结构、形貌、光学特性等性质通过X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、紫外-可见漫反射光谱（UV-vis DRS）等表征来进行分析。在模拟太阳光的条件下,以罗丹明B（Rhodamine B,Rh B）为目标污染物,用所制备的光催化剂进行降解实验从而对其催化性能进行研究,并通过捕获实验进一步分析其降解机理。主要研究内容如下:1.以乙二醇为溶剂,KBr和AgNO3为原料,加入一定量GO通过溶剂热法制备出一系列rGO/AgBr复合光催化剂。结...
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
半导体光催化机理图
2实验部分15图2.1rGO/AgBr复合光催化剂的制备流程图2.2.2AgBr/Bi2O2CO3的制备方法本实验中的AgBr/Bi2O2CO3（ABOC）复合光催化剂也是通过溶剂热法来制备的，而对于纯Bi2O2CO3（BOC）来说，则是通过水热法来制备的，并且在实验过程中利用表面活性剂PVP来对Bi2O2CO3进行形貌调控。表面活性剂既具有亲水基团又具有疏水基团，它不仅可以作为模板剂在纳米材料合成初期发挥其软模板作用，从而对纳米材料的形貌和粒径大小进行调节和控制，而且还可以作为分散剂来有效抑制材料团聚，从而提高材料的分散性。在材料合成过程中，表面活性剂的单层吸附与双层吸附均可达到分散剂的效果。因此，表面活性剂的使用对于目前纳米材料的合成来说是一种重要手段。聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）作为高分子表面活性剂，在催化材料的制备中也可实现对纳米材料的形貌调控。AgBr/Bi2O2CO3（ABOC）复合光催化剂的制备过程如图2.2所示。
2实验部分16图2.2AgBr/Bi2O2CO3复合光催化剂的制备流程图2.3光催化剂的表征2.3.1X射线衍射可以通过分析合成物质的衍射结果来对其物相组成及晶粒结构进行分析的仪器是X射线衍射仪（X-raydiffraction，XRD）。本实验中所用的是X射线波长为1.5406的X’PertPRO型衍射仪，它是由荷兰PANalytical公司制造的，仪器靶材是CuKα1，扫描范围为0.5-90，最大工作电流为45mA，最大工作电压为40KV，功率为2.2KW。2.3.2X射线光电子能谱对于合成物质所含有元素种类、化学价态等情况，本实验中通过利用escalab250Xi型号X射线光电子能谱仪（X-rayphotoelectronspectroscopy，XPS）来对所制备样品进行分析。它是由美国Thermo公司制造，其激发源为AlKα靶（经过单色化处理），以C1s结合能284.8eV进行校正，功率为150W，500μm束斑。2.3.3扫描电子显微镜在本实验中，通过由德国卡尔蔡司公司制造的型号为Sigma500的扫描电子显微镜（Scanningelectronmicroscope，SEM）来对所制备样品的微观形貌、尺
【参考文献】：
期刊论文
[1]工业废水处理现状与解决对策探讨[J]. 闫朝阳,魏华羽. 四川化工. 2019(06)
[2]化工生产废水环保处理方法研究[J]. 刘海龙,徐小婷,李阳. 化工管理. 2019(30)
[3]光催化降解处理印染废水研究进展[J]. 宋继梅. 印染助剂. 2018(09)
[4]太阳能光催化技术——展望未来[J]. 杨云. 当代化工研究. 2018(08)
[5]One-pot synthesis of graphene oxide and Ni-Al layered double hydroxides nanocomposites for the efficient removal of U（VI） from wastewater[J]. Shujun Yu,Jian Wang,Shuang Song,Kunyu Sun,Jun Li,Xiangxue Wang,Zhongshan Chen,Xiangke Wang. Science China（Chemistry）. 2017(03)
[6]碳酸氧铋光催化剂的研究进展[J]. 徐丽亚,敖燕辉,王沛芳,王超. 工业催化. 2016(01)
[7]化工染料废水处理技术浅析[J]. 石美霞. 污染防治技术. 2015(01)
[8]氨合成催化剂100年:实践、启迪和挑战[J]. 刘化章. 催化学报. 2014(10)
博士论文
[1]复合半导体纳米异质结构的设计及其光电催化性能研究[D]. 冉蕾.山东大学 2019
硕士论文
[1]新型光催化剂的制备及其光催化还原六价铀（Ⅵ）的性能研究[D]. 冯津娜.华南理工大学 2019
[2]掺杂和异质结构筑对碳酸氧铋光催化活性的影响及机制[D]. 梁蕾.淮北师范大学 2017
[3]基于碳酸氧铋的铋系光催化剂可控合成及性能研究[D]. 吴尧.南京理工大学 2017
本文编号：3264906
【文章来源】：郑州大学河南省 211工程院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
半导体光催化机理图
2实验部分15图2.1rGO/AgBr复合光催化剂的制备流程图2.2.2AgBr/Bi2O2CO3的制备方法本实验中的AgBr/Bi2O2CO3（ABOC）复合光催化剂也是通过溶剂热法来制备的，而对于纯Bi2O2CO3（BOC）来说，则是通过水热法来制备的，并且在实验过程中利用表面活性剂PVP来对Bi2O2CO3进行形貌调控。表面活性剂既具有亲水基团又具有疏水基团，它不仅可以作为模板剂在纳米材料合成初期发挥其软模板作用，从而对纳米材料的形貌和粒径大小进行调节和控制，而且还可以作为分散剂来有效抑制材料团聚，从而提高材料的分散性。在材料合成过程中，表面活性剂的单层吸附与双层吸附均可达到分散剂的效果。因此，表面活性剂的使用对于目前纳米材料的合成来说是一种重要手段。聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）作为高分子表面活性剂，在催化材料的制备中也可实现对纳米材料的形貌调控。AgBr/Bi2O2CO3（ABOC）复合光催化剂的制备过程如图2.2所示。
2实验部分16图2.2AgBr/Bi2O2CO3复合光催化剂的制备流程图2.3光催化剂的表征2.3.1X射线衍射可以通过分析合成物质的衍射结果来对其物相组成及晶粒结构进行分析的仪器是X射线衍射仪（X-raydiffraction，XRD）。本实验中所用的是X射线波长为1.5406的X’PertPRO型衍射仪，它是由荷兰PANalytical公司制造的，仪器靶材是CuKα1，扫描范围为0.5-90，最大工作电流为45mA，最大工作电压为40KV，功率为2.2KW。2.3.2X射线光电子能谱对于合成物质所含有元素种类、化学价态等情况，本实验中通过利用escalab250Xi型号X射线光电子能谱仪（X-rayphotoelectronspectroscopy，XPS）来对所制备样品进行分析。它是由美国Thermo公司制造，其激发源为AlKα靶（经过单色化处理），以C1s结合能284.8eV进行校正，功率为150W，500μm束斑。2.3.3扫描电子显微镜在本实验中，通过由德国卡尔蔡司公司制造的型号为Sigma500的扫描电子显微镜（Scanningelectronmicroscope，SEM）来对所制备样品的微观形貌、尺
【参考文献】：
期刊论文
[1]工业废水处理现状与解决对策探讨[J]. 闫朝阳,魏华羽. 四川化工. 2019(06)
[2]化工生产废水环保处理方法研究[J]. 刘海龙,徐小婷,李阳. 化工管理. 2019(30)
[3]光催化降解处理印染废水研究进展[J]. 宋继梅. 印染助剂. 2018(09)
[4]太阳能光催化技术——展望未来[J]. 杨云. 当代化工研究. 2018(08)
[5]One-pot synthesis of graphene oxide and Ni-Al layered double hydroxides nanocomposites for the efficient removal of U（VI） from wastewater[J]. Shujun Yu,Jian Wang,Shuang Song,Kunyu Sun,Jun Li,Xiangxue Wang,Zhongshan Chen,Xiangke Wang. Science China（Chemistry）. 2017(03)
[6]碳酸氧铋光催化剂的研究进展[J]. 徐丽亚,敖燕辉,王沛芳,王超. 工业催化. 2016(01)
[7]化工染料废水处理技术浅析[J]. 石美霞. 污染防治技术. 2015(01)
[8]氨合成催化剂100年:实践、启迪和挑战[J]. 刘化章. 催化学报. 2014(10)
博士论文
[1]复合半导体纳米异质结构的设计及其光电催化性能研究[D]. 冉蕾.山东大学 2019
硕士论文
[1]新型光催化剂的制备及其光催化还原六价铀（Ⅵ）的性能研究[D]. 冯津娜.华南理工大学 2019
[2]掺杂和异质结构筑对碳酸氧铋光催化活性的影响及机制[D]. 梁蕾.淮北师范大学 2017
[3]基于碳酸氧铋的铋系光催化剂可控合成及性能研究[D]. 吴尧.南京理工大学 2017
本文编号：3264906
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