铟/铋基半导体复合材料制备及其光催化性能研究

发布时间：2022-12-08 23:01

　　光催化是一种具备深度氧化能力的环境修复技术,拥有高效、节能、反应条件温和等优点,被认为是解决当前水体污染的有效途径之一。该技术是利用光催化材料在可见光作用下降解污染物,从而净化水体环境。目前,对光催化材料进行改性处理,拓宽其光响应范围是光催化领域的研究重点。本论文以钒酸铟（InVO₄）和溴氧铋（BiOBr）可见光响应光催化材料为研究对象,通过半导体复合对其进行表面修饰,提高光催化材料量子效率并拓宽光响应范围,达到提升其光催化性能目标。本论文主要研究内容如下:（1）InVO₄/CdS复合材料制备及其光催化性能研究采用微波法和水热法制备InVO₄/CdS复合材料,以罗丹明B和环丙沙星为降解对象,考察复合材料光催化性能。利用XRD、FESEM、HETEM、XPS、DRS等分析复合材料晶体结构、形貌、表面元素组成和光学吸收等性质。光电流响应（Photocurrent）研究光生电子-空穴对分离效率。通过循环实验研究复合材料稳定性。捕获实验和电子顺磁共振（ESR）验证光催化反应活性基团,并提出复合材料光催化降解反应机理。（2）原位合... 

【文章页数】：100 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 半导体光催化技术
        1.2.1 半导体光催化技术研究背景
        1.2.2 半导体光催化技术基本原理
        1.2.3 光催化活性影响因素
        1.2.4 光催化材料制备方法
        1.2.5 光催化材料改性处理
    1.3 InVO_4光催化材料研究进展
        1.3.1 InVO_4晶体结构
        1.3.2 InVO_4合成方法
        1.3.3 InVO_4在光催化领域应用
    1.4 BiOBr光催化材料研究进展
        1.4.1 BiOBr晶体结构
        1.4.2 BiOBr合成方法
        1.4.3 BiOBr在光催化领域应用
    1.5 本课题选题目的和意义
第二章 InVO_4/CdS复合材料制备及其光催化性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品及仪器
        2.2.2 样品制备
        2.2.3 样品表征
        2.2.4 光催化降解性能
    2.3 结果和讨论
        2.3.1 InVO_4/CdS复合材料晶体结构分析
        2.3.2 InVO_4/CdS复合材料形貌表征
        2.3.3 InVO_4/CdS复合材料元素价态分析
        2.3.4 InVO_4/CdS复合材料固体漫反射吸收光谱分析
        2.3.5 InVO_4/CdS复合材料光催化活性
        2.3.6 光电流测试
        2.3.7 光催化机理分析
    2.4 本章小结
第三章 原位合成Bi_2S_3/BiOBr复合材料及其光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品及仪器
        3.2.2 样品制备
        3.2.3 样品表征
        3.2.4 光催化降解性能
    3.3 结果和讨论
        3.3.1 Bi_2S_3/BiOBr复合材料晶体结构分析
        3.3.2 Bi_2S_3/BiOBr复合材料形貌表征
        3.3.3 Bi_2S_3/BiOBr复合材料元素价态分析
        3.3.4 Bi_2S_3/BiOBr复合材料固体漫反射吸收光谱分析
        3.3.5 Bi_2S_3/BiOBr复合材料光催化活性
        3.3.6 荧光和光电流测试
        3.3.7 光催化机理分析
    3.4 本章小结
第四章 MnWO_4/BiOBr复合材料制备及其光催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验药品及仪器
        4.2.2 样品制备
        4.2.3 样品表征
        4.2.4 光催化降解性能
    4.3 结果和讨论
        4.3.1 MnWO_4/BiOBr复合材料晶体结构分析
        4.3.2 MnWO_4/BiOBr复合材料形貌表征
        4.3.3 MnWO_4/BiOBr复合材料固体漫反射吸收光谱分析
        4.3.4 MnWO_4/BiOBr复合材料光催化活性
        4.3.5 MnWO_4/BiOBr复合材料稳定性
        4.3.6 光电流和阻抗测试
        4.3.7 光催化机理分析
    4.4 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
在学期间发表的学术论文及其他科研成果
附录
    附录A 中英文符号对照表
    附录B 中英文缩写对照表


【参考文献】：
期刊论文
[1]光催化降解有机废水的研究进展[J]. 庞月森.  建筑与预算. 2016(10)
[2]可见光光催化降解抗生素研究进展（英文）[J]. 李娣,施伟东.  催化学报. 2016(06)
[3]应用硅藻土处理废水研究概述[J]. 黄晓薇,杨雄,王平,朱健,杨岚鹏,杨雨中,谭蓉.  中国农学通报. 2016(17)
[4]化学沉淀法处理含铬电镀废水的研究[J]. 杜皓明.  湖北科技学院学报. 2016(01)
[5]Effects of N and/or S Doping on Structure and Photocatalytic Properties of BiOBr Crystals[J]. Guo-Hua Jiang,Xia Li,Zhen Wei,Teng-Teng Jiang,Xiang-Xiang Du,Wen-Xing Chen.  Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2015(04)
[6]Citric acid-assisted synthesis of nano-Ag/BiO Br with enhanced photocatalytic activity[J]. Xiuli Li,Xiaoming Mao,Xiaochao Zhang,Yunfang Wang,Yawen Wang,Hui Zhang,Xiaogang Hao,Caimei Fan.  Science China Chemistry. 2015(03)
[7]光催化处理含酚废水研究进展[J]. 胡长峰,张润宇,王立英,阿木日沙那,白雅琴.  地球与环境. 2014(03)
[8]生物法处理采油废水的研究进展[J]. 梁琦,李思,张金辉.  当代化工. 2014(05)
[9]工业废水常规处理方法概述[J]. 闫龙,王玉飞,李健,刘慧瑾.  榆林学院学报. 2013(04)
[10]化学沉淀法处理含重金属废水的研究进展[J]. 郭燕妮,方增坤,胡杰华,谢洪珍,李黎婷,叶志勇.  工业水处理. 2011(12)



本文编号：3714299