铋系光催化剂的表/界面调控及光催化性能研究

发布时间：2022-02-18 09:27

　　溴氧化铋（BiOBr）和钒酸铋（BiVO₄）因具有合适的带隙被研究学者广泛研究。然而,BiOBr和BiVO₄具有光生载流子传输效率低和容易复合等问题。本论文利用对半导体BiOBr和BiVO₄的表/界面进行调控的方法,有效地改善了铋系光催化剂的光催化性能。主要研究内容和结果如下:1. 通过水热法制备了BiOBr（010）和BiOBr（001）,并通过化学转变法以BiOBr（010）为基底制备了BiOBr（001）/BiOBr（010）（BB）同相质结光催化剂。用XRD,SEM,TEM和PL对样品进行表征。研究表明在BiOBr（010）纳米片上生长了BiOBr（001）纳米片,形成了同相质结BB。通过电化学阻抗和莫特肖特基分析发现同相质结BB显示出较低的电阻,较高的载流子寿命和较高的载流子浓度。与BiOBr（001）和BiOBr（010）相比,同相质结BB样品在模拟太阳光照射下表现出更强的光催化活性。光降解Rh B循环实验表明同相质结BB样品具有较好的稳定性。通过在BiOBr（001）/BiOBr（010）表面上光催化还原A... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 半导体光催化原理
    1.3 光催化活性的影响因素
        1.3.1 能带结构
        1.3.2 光生载流子的分离效率
        1.3.3 晶粒尺寸
    1.4 铋系光催化剂的研究进展
    1.5 本课题选题目的及研究内容
        1.5.1 本课题的选题目的
        1.5.2 本课题的研究内容
第2章 实验部分
    2.1 实验原材料与仪器设备
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 主要仪器与设备
    2.2 制备方法
        2.2.1 BiOBr(001)/BiOBr(010)光催化剂制备
        2.2.2 不同暴露晶面msBiVO_4的制备
    2.3 表征方法
    2.4 电化学性能测试
    2.5 光催化性能测试
    2.6 本章小结
第3章 BiOBr(001)/BiOBr(010)光催化性能评价
    3.1 前言
    3.2 物相结构与形貌分析
        3.2.1 物相结构分析
        3.2.2 拉曼光谱分析
        3.2.3 显微结构与形貌分析
    3.3 荧光光谱分析
    3.4 N_2吸附脱附等温线分析
    3.5 比表面积分析
    3.6 电化学性能分析
        3.6.1 光生载流子迁移速率和寿命分析
        3.6.2 导带电位分析
    3.7 晶体生长分析
    3.8 光催化性能评价
        3.8.1 降解罗丹明B的光催化性能分析
        3.8.2 活性物种分析
        3.8.3 光催化反应活化能分析
        3.8.4 催化剂稳定性分析
    3.9 光催化机理
    3.10 本章小结
第4章 不同形貌的BiVO_4光催化性能评价
    4.1 前言
    4.2 物相结构与形貌分析
        4.2.1 物相结构分析
        4.2.2 显微结构与形貌分析
    4.3 比表面积分析
    4.4 荧光光谱分析
    4.5 价带分析
    4.6 光吸收性能分析
    4.7 电化学性能分析
        4.7.1 光生载流子迁移速率分析
        4.7.2 导带电位分析
    4.8 晶体生长分析
    4.9 光催化性能分析
        4.9.1 光催化分解水产氧分析
        4.9.2 降解百里香酚蓝的光催化性能分析
    4.10 光催化机理
    4.11 本章小结
结论
参考文献
硕士期间发表的学术论文及成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Preparation of CuS/BiVO4 thin film and its efficacious photoelectrochemical performance in hydrogen generation[J]. Yuan Li,Yue Yang,Jing-Wei Huang,Lei Wang,Hou-De She,Jun-Bo Zhong,Qi-Zhao Wang.  Rare Metals. 2019(05)
[2]Understanding the multifunctionality in Cu-doped BiVO4 semiconductor photocatalyst[J]. Chhabilal Regmi,Yuwaraj K.Kshetri,Ramesh Prasad PANDey,Tae-Ho Kim,Gobinda Gyawali,Soo Wohn Lee.  Journal of Environmental Sciences. 2019(01)
[3]BiVO4 Photoanode with Exposed（040） Facets for Enhanced Photoelectrochemical Performance[J]. Ligang Xia,Jinhua Li,Jing Bai,Linsen Li,Shuai Chen,Baoxue Zhou.  Nano-Micro Letters. 2018(01)
[4]钒酸铋催化剂的制备与其光催化性能研究进展[J]. 吴春红,黄应平,赵萍,周薇,贾漫珂,方艳芬.  应用化工. 2015(11)
[5]中国低碳能源与环境污染控制研究现状[J]. 陈冠益,邓娜,吕学斌,王媛,郑雪晶,张光辉,赵靖,王灿,颜蓓蓓.  中国能源. 2010(04)



本文编号：3630585