Bi 2 XO 6 /ZnFe 2 O 4 （X=Mo,W）复合纳米纤维的制备及其光催化性能的研究
发布时间：2021-08-30 18:42
半导体光催化剂可利用太阳光作为绿色能源,通过一系列氧化-还原反应降解有机污染物,因而在污水处理领域备受关注。传统的光催化材料如TiO2、ZnO等宽带隙半导体,只能吸收利用太阳光的紫外部分。与紫外光相比,可见光在太阳光能量所占比例较高（45%）。为了更好的利用太阳光,寻找新型高效的可见光催化剂成为近年来的研究热点。铁酸锌（ZnFe2O4）带隙较窄,且具有良好的磁性,因而成为具有潜在应用价值的可见光催化材料。但其光生电子和空穴易复合高导致其光催化活性仍然较低。针对这一问题,本文以ZnFe2O4纳米材料为研究对象,利用静电纺丝和溶剂热技术制备了ZnFe2O4基异质结复合纳米纤维材料,以提高其光生电子空穴的分离,进而改善材料的可见光催化活性。主要研究内容如下:（1）以电纺ZnFe2O4纳米纤维为载体,结合溶剂热技术制备了Bi2WO6/ZnFe2<...
【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
半导体光催化反应过程
图 1.2 以标准氢电极为参照,常见的半导体光催化剂的能带位置图。1.1.3 半导体光催化剂的应用1972 年 Fujishima 和 Honda 首次发现在紫外光作用下 TiO2能使水分解，这是催化研究的重要起步，1977 年 Frank 和 Bard 以 TiO2作为催化剂成功地将水中的氰化分解,这是史上第一次将光催化技术应用到污水处理方面[1]。随后，越来越多的科研工者加入到半导体光催化研究工作，到目前为止半导体光催化已经被广泛应用到众多域。其主要如下：(1)大气及室内污染物的光催化氧化。建筑材料、香烟、家具等释放到大气的有化学物质如: 甲醛、氨、二氯乙烯等对人体有一定的危害,光催化技术可以将这些气有机污染物进行有效降解,因此以光催化技术为原理的空气净化器已经被广泛应用于化空气、杀菌除臭等方面[4,37,38]。(2)光催化降解水中污染物。光催化技术可以将工业废水和生活废水中的染料、药等污染物降解成 CO2和 H2O 等无机小分子,因而被广泛应用于环境水修复等方
1.2 纳米铁酸锌光催化剂概述1.2.1 纳米铁酸锌的结构性质纳米级铁酸盐因在光、热、电、磁等方面表现出许多新奇的特性，近年来受到人们的普遍关注。铁酸锌是铁酸盐中研究最多的一种，其化学式 ZnFe2O4表示。n 型 ZnFe2O4实际上是 ZnO 与 Fe2O3通过固相反应生成的一种全新晶体结构的半导体材料,其禁带宽度为 1.9 eV 左右[40]。ZnFe2O4为正尖晶石结构,属于立方晶系。ZnFe2O4的晶胞中,氧离子是按面心立方结构分布的,而将相邻的 4 个氧离子或者 8 个氧离子中心连线可以获得四面体(图 1.3 (b))或者八面体(图 1.3 (c)),其中锌离子占据四面体的间隙,而铁离子则占据八面体的间隙,如图 1.3 所示[40,41]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]铁磁材料交流磁化曲线及磁滞回线的观测[J]. 张俊武,王红理,黄丽清. 物理实验. 2017(08)
[2]具有SPR效应的Ag/Ag2MoO4材料在可见光区的光催化性能研究（英文）[J]. 杨祥龙,王尹,徐骁,瞿阳,丁星,陈浩. 催化学报. 2017(02)
[3]溶胶-凝胶法制备Bi2MoO6纳米光催化剂的结构、形貌和光磁特性（英文）[J]. V.UMAPATHY,A.MANIKANDAN,S.ARUL ANTONY,P.RAMU,P.NEERAJA. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(10)
[4]水热与溶剂热合成技术在无机合成中的应用[J]. 刘小华,孙荣林. 盐湖研究. 2008(02)
[5]半导体光催化技术研究进展[J]. 申玉芳,龙飞,邹正光. 材料导报. 2006(06)
[6]有机污染物的半导体光催化降解研究进展[J]. 张莉,王立明,张立娟,刘洪国,冯绪胜. 太阳能学报. 2005(02)
[7]Preparation, characterization and photocatalytic properties of nanometer zinc ferrite[J]. Xiaojun Guo, Youli Qi, Xien Li, Shengyin Li, Wu Yang, and Jinzhang GaoChemistry and Chemical Engineering College, Northwest Normal University, Lanzhou 730070, China. Journal of University of Science and Technology Beijing（English Edition）. 2004(05)
[8]半导体光催化研究进展与展望[J]. 韩世同,习海玲,史瑞雪,付贤智,王绪绪. 化学物理学报. 2003(05)
[9]半导体多相光催化研究进展及应用技术[J]. 杨合,薛向欣,赵娜,左良. 材料与冶金学报. 2003(01)
[10]光催化技术在污水处理方面的应用[J]. 范少华,崔玉民. 化工进展. 2002(05)
博士论文
[1]卤氧化铋基复合纳米纤维的制备及其光催化性能研究[D]. 王可欣.东北师范大学 2016
[2]不同形貌MFe2O4（M=Mn，Zn，Co，Ni等）的合成及性能研究[D]. 侯相钰.哈尔滨工程大学 2010
硕士论文
[1]铁酸锌基复合光催化剂的制备及其在净化抗生素废水中的应用研究[D]. 陈龙.江苏大学 2017
[2]基于纳米硫化锌光催化材料的制备及性能研究[D]. 王璐.山东大学 2016
[3]贵金属修饰g-C3N4/TiO2异质结纳米纤维材料的制备及光催化产氢性能研究[D]. 魏心波.东北师范大学 2016
[4]C3N4@SiO2-Au复合中空纳米纤维的制备及其光催化性质研究[D]. 张歌.东北师范大学 2016
[5]氯氧化铋/聚丙烯腈（BiOCl/PAN）复合纳米纤维材料的制备及其光催化性质研究[D]. 丑月辰.东北师范大学 2014
[6]钨酸铋光催化的影响因素及其反应机理[D]. 盛珈怡.浙江大学 2014
[7]铁酸锌纳米复合结构的制备及其光催化特性研究[D]. 刘鹤.长春理工大学 2013
[8]基于静电纺丝技术构筑一维纳米材料及其电化学性能研究[D]. 孙东飞.燕山大学 2011
本文编号：3373303
【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
半导体光催化反应过程
图 1.2 以标准氢电极为参照,常见的半导体光催化剂的能带位置图。1.1.3 半导体光催化剂的应用1972 年 Fujishima 和 Honda 首次发现在紫外光作用下 TiO2能使水分解，这是催化研究的重要起步，1977 年 Frank 和 Bard 以 TiO2作为催化剂成功地将水中的氰化分解,这是史上第一次将光催化技术应用到污水处理方面[1]。随后，越来越多的科研工者加入到半导体光催化研究工作，到目前为止半导体光催化已经被广泛应用到众多域。其主要如下：(1)大气及室内污染物的光催化氧化。建筑材料、香烟、家具等释放到大气的有化学物质如: 甲醛、氨、二氯乙烯等对人体有一定的危害,光催化技术可以将这些气有机污染物进行有效降解,因此以光催化技术为原理的空气净化器已经被广泛应用于化空气、杀菌除臭等方面[4,37,38]。(2)光催化降解水中污染物。光催化技术可以将工业废水和生活废水中的染料、药等污染物降解成 CO2和 H2O 等无机小分子,因而被广泛应用于环境水修复等方
1.2 纳米铁酸锌光催化剂概述1.2.1 纳米铁酸锌的结构性质纳米级铁酸盐因在光、热、电、磁等方面表现出许多新奇的特性，近年来受到人们的普遍关注。铁酸锌是铁酸盐中研究最多的一种，其化学式 ZnFe2O4表示。n 型 ZnFe2O4实际上是 ZnO 与 Fe2O3通过固相反应生成的一种全新晶体结构的半导体材料,其禁带宽度为 1.9 eV 左右[40]。ZnFe2O4为正尖晶石结构,属于立方晶系。ZnFe2O4的晶胞中,氧离子是按面心立方结构分布的,而将相邻的 4 个氧离子或者 8 个氧离子中心连线可以获得四面体(图 1.3 (b))或者八面体(图 1.3 (c)),其中锌离子占据四面体的间隙,而铁离子则占据八面体的间隙,如图 1.3 所示[40,41]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]铁磁材料交流磁化曲线及磁滞回线的观测[J]. 张俊武,王红理,黄丽清. 物理实验. 2017(08)
[2]具有SPR效应的Ag/Ag2MoO4材料在可见光区的光催化性能研究（英文）[J]. 杨祥龙,王尹,徐骁,瞿阳,丁星,陈浩. 催化学报. 2017(02)
[3]溶胶-凝胶法制备Bi2MoO6纳米光催化剂的结构、形貌和光磁特性（英文）[J]. V.UMAPATHY,A.MANIKANDAN,S.ARUL ANTONY,P.RAMU,P.NEERAJA. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(10)
[4]水热与溶剂热合成技术在无机合成中的应用[J]. 刘小华,孙荣林. 盐湖研究. 2008(02)
[5]半导体光催化技术研究进展[J]. 申玉芳,龙飞,邹正光. 材料导报. 2006(06)
[6]有机污染物的半导体光催化降解研究进展[J]. 张莉,王立明,张立娟,刘洪国,冯绪胜. 太阳能学报. 2005(02)
[7]Preparation, characterization and photocatalytic properties of nanometer zinc ferrite[J]. Xiaojun Guo, Youli Qi, Xien Li, Shengyin Li, Wu Yang, and Jinzhang GaoChemistry and Chemical Engineering College, Northwest Normal University, Lanzhou 730070, China. Journal of University of Science and Technology Beijing（English Edition）. 2004(05)
[8]半导体光催化研究进展与展望[J]. 韩世同,习海玲,史瑞雪,付贤智,王绪绪. 化学物理学报. 2003(05)
[9]半导体多相光催化研究进展及应用技术[J]. 杨合,薛向欣,赵娜,左良. 材料与冶金学报. 2003(01)
[10]光催化技术在污水处理方面的应用[J]. 范少华,崔玉民. 化工进展. 2002(05)
博士论文
[1]卤氧化铋基复合纳米纤维的制备及其光催化性能研究[D]. 王可欣.东北师范大学 2016
[2]不同形貌MFe2O4（M=Mn，Zn，Co，Ni等）的合成及性能研究[D]. 侯相钰.哈尔滨工程大学 2010
硕士论文
[1]铁酸锌基复合光催化剂的制备及其在净化抗生素废水中的应用研究[D]. 陈龙.江苏大学 2017
[2]基于纳米硫化锌光催化材料的制备及性能研究[D]. 王璐.山东大学 2016
[3]贵金属修饰g-C3N4/TiO2异质结纳米纤维材料的制备及光催化产氢性能研究[D]. 魏心波.东北师范大学 2016
[4]C3N4@SiO2-Au复合中空纳米纤维的制备及其光催化性质研究[D]. 张歌.东北师范大学 2016
[5]氯氧化铋/聚丙烯腈（BiOCl/PAN）复合纳米纤维材料的制备及其光催化性质研究[D]. 丑月辰.东北师范大学 2014
[6]钨酸铋光催化的影响因素及其反应机理[D]. 盛珈怡.浙江大学 2014
[7]铁酸锌纳米复合结构的制备及其光催化特性研究[D]. 刘鹤.长春理工大学 2013
[8]基于静电纺丝技术构筑一维纳米材料及其电化学性能研究[D]. 孙东飞.燕山大学 2011
本文编号：3373303
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3373303.html
教材专著
