金属有机骨架/无机半导体复合材料的制备和性能研究

发布时间：2021-08-21 18:14

　　近年来,光催化技术由于具有操作简单方便,能量消耗量低,应用范围广泛等特点,被认为是治理环境污染和缓解能源紧缺问题的重要途径。在诸多光催化材料中,金属有机骨架材料（MOFs）具有比表面积大、孔隙率高等自身优势,有望成为新一代降解有机污染物的优良光催化剂。其中,锆基金属有机骨架材料UiO-66因其具有光催化性能和宏量制备工艺简单而受到广泛关注。并且,将UiO-66与无机半导体有效复合形成的复合型光催化材料能够兼具两者的优点和性能协同,是目前功能材料的重点研究方向。本文以增强UiO-66材料的光催化活性为目的,希望通过有效的合成方法构筑光催化性能优良的复合型光催化剂。基于此,本课题主要从UiO-66与硫化铜复合材料的制备方法和光催化降解有机染料的性能进行研究。主要研究内容如下:（1）CuS/UiO-66复合材料的制备和光催化性能研究:本研究采用溶剂热法合成CuS/UiO-66复合材料。制备得到系列不同CuS和UiO-66质量比的CuS/UiO-66复合光催化剂,通过X-射线粉末衍射（XRD）确定CuS/UiO-66复合材料由六方相CuS和立方相Zr₆O₄

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

-1部分半导体材料的能带结构示意图

能带较小的半导体材料具有较宽的光吸图 1.2-1 部分半导体材料的能带结构示意图空穴：光催化剂吸收光后产生光生电子和原反应：光生电子和空穴能够和空气中的性物质。水中有害物质能够被这些活性物图 1.2-2 所示。

用太阳光中的可见光部分，从而限制了其在光催化领域也是一类常见的无机半导体光催化材料，如硫化铜，因此能够实现对太阳光的有效利用，但是也存在着，单一的无机半导体材料的光催化性能并不是非常优单一的无机半导体材料的光催化活性，例如掺杂稀土敏化等等[10]。材料：通常由两种或者多种无机半导体材料通过有效形成复合型光催化剂。由于半导体材料各自的能带结也不同，因此复合型光催化材料可以弥补单一半导体缺点。此外，相互复合的两种半导体会形成新的能带生电子与空穴的快速分离，实现对污染物的有效降解光催化剂降解染料机理图[11]。因此，在光催化领域发展前途。


本文编号：3356093