MoS 2 /BiVO 4 复合光催化剂制备及催化性能研究
发布时间：2023-03-10 19:37
钒酸铋作为一种毒性小、化学性质稳定、环境友好并且对太阳光利用率高的光催化材料日益受到国内外学者的关注。但钒酸铋自身光生载流子易复合限制了其应用,因此对钒酸铋基催化剂的改性成为近年来研究的热点。在钒酸铋的改性研究中半导体复合是促进钒酸铋电荷有效分离、提高光催化性能的有效方法之一。本文采用溶剂热法,以五水硝酸铋为铋源,偏钒酸铵为钒源,硝酸和氨水为溶剂,制备了纯相单斜相钒酸铋光催化剂;采用传统溶剂热法制备了四方相—单斜相混合的钒酸铋;采用水热法,以七水钼酸铵为铵源,硫代乙酰胺为硫源制备了二硫化钼单体,并采用原位合成的方式与单斜相钒酸铋成功复合。利用XRD,SEM,PL,BET对所制备的各种催化剂进行了表征;利用UV-Vis和光催化实验对催化剂的催化性能进行了研究,确定了二硫化钼的最佳掺杂量,并对光催化反应机理进行了探讨;最后以罗丹明B为目标处理物,进行了光催化实验,探究了最佳处理条件和催化剂的回收利用效果。(1)探讨了溶剂热法制备单斜相钒酸铋的最佳条件,制备的单斜相钒酸铋为微米级微球(花球)状钒酸铋。在最优条件下制备的单斜相钒酸铋和传统溶剂法制备的钒酸铋进的晶型差别较大,单斜相钒酸铋较多相钒...
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
1.绪论
1.1 染料废水现状
1.1.1 染料废水的来源
1.1.2 染料废水的特点与危害
1.1.3 染料废水的处理方法
1.2 光催化氧化概述
1.2.1 光催化研究背景
1.2.2 半导体光催化机理
1.2.3 影响半导体光催化的因素
1.2.4 半导体光催化技术的应用
1.2.5 光催化技术存在的问题
1.3 钒酸铋概述
1.3.1 钒酸铋的性质
1.3.2 钒酸铋的光催化机理
1.3.3 钒酸铋的制备方法
1.3.4 钒酸铋的改性研究
1.4 钒酸铋基半导体复合光催化剂的研究进展
1.4.1 钒酸铋基传统型半导体异质结光催化剂
1.4.2 钒酸铋基p-n异质结光催化剂
1.4.3 钒酸铋基Z型异质结光催化剂
1.5 二硫化钼光催化概述
1.6 本文研究内容及意义
1.6.1 本课题的研究方法和内容
1.6.2 实验研究的创新性
2.实验方法及表征方法
2.1 实验仪器与药品
2.1.1 实验仪器
2.1.2 实验药品
2.2 罗丹明B溶液标准曲线的绘制
2.2.1 罗丹明B储备液的配制
2.2.2 罗丹明B标准工作曲线的绘制
2.3 可见光光催化实验
2.3.1 光催化实验步骤
2.3.2 色度去除率
2.3.3 化学需氧量测定方法
2.3.4 自由基捕获实验
2.4 表征方法
2.4.1 X射线衍射仪(XRD)
2.4.2 扫描电子显微镜(SEM)
2.4.3 紫外可见漫反射仪(UV-Vis)
2.4.4 比表面积与孔径分析仪(BET)
2.4.5 光致发光光谱仪(PL)
3.BiVO4的制备及光催化性能研究
3.1新型溶剂热法制备BiVO4
3.2传统溶剂热法制备BiVO4
3.3 柠檬酸添加量对BiVO4催化剂结构的影响
3.3.1 XRD分析
3.3.2 光催化效果分析
3.4 前驱液pH值对BiVO4催化剂结构的影响
3.4.1 XRD分析
3.4.2 光催化效果分析
3.5 新型溶剂热法制备的BiVO4催化剂与传统溶剂法制备的BiVO4催化剂光催化效果分析
3.5.1 XRD分析
3.5.2 SEM分析
3.5.3 BET分析
3.5.4 PL分析
3.5.5 光催化效果实验
3.6 本章小结
4.MoS2/BiVO4复合光催化剂的制备及光催化性能研究
4.1 MoS2/BiVO4复合光催化剂的制备
4.1.1 BiVO4的制备
4.1.2 MoS2光催化剂的制备
4.1.3 MoS2/BiVO4复合光催化剂的制备
4.2 XRD分析
4.3 SEM分析
4.4 BET分析
4.5 UV-VIS分析
4.6 PL分析
4.7 光催化效果实验
4.8 复合光催化剂的作用机理探究
4.9 本章小结
5.MoS2/BiVO4复合光催化剂处理罗丹明B研究
5.1 反应时间对光催化性能的影响
5.2 溶液初始pH值对光催化性能的影响
5.3 催化剂投加量对光催化性能的影响
5.4 溶液初始浓度对光催化性能的影响
5.5 光催化剂回收利用实验
5.6 本章小结
6.结论与展望
结论
展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
作者简介
本文编号：3758438
【文章页数】：63 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
ABSTRACT
1.绪论
1.1 染料废水现状
1.1.1 染料废水的来源
1.1.2 染料废水的特点与危害
1.1.3 染料废水的处理方法
1.2 光催化氧化概述
1.2.1 光催化研究背景
1.2.2 半导体光催化机理
1.2.3 影响半导体光催化的因素
1.2.4 半导体光催化技术的应用
1.2.5 光催化技术存在的问题
1.3 钒酸铋概述
1.3.1 钒酸铋的性质
1.3.2 钒酸铋的光催化机理
1.3.3 钒酸铋的制备方法
1.3.4 钒酸铋的改性研究
1.4 钒酸铋基半导体复合光催化剂的研究进展
1.4.1 钒酸铋基传统型半导体异质结光催化剂
1.4.2 钒酸铋基p-n异质结光催化剂
1.4.3 钒酸铋基Z型异质结光催化剂
1.5 二硫化钼光催化概述
1.6 本文研究内容及意义
1.6.1 本课题的研究方法和内容
1.6.2 实验研究的创新性
2.实验方法及表征方法
2.1 实验仪器与药品
2.1.1 实验仪器
2.1.2 实验药品
2.2 罗丹明B溶液标准曲线的绘制
2.2.1 罗丹明B储备液的配制
2.2.2 罗丹明B标准工作曲线的绘制
2.3 可见光光催化实验
2.3.1 光催化实验步骤
2.3.2 色度去除率
2.3.3 化学需氧量测定方法
2.3.4 自由基捕获实验
2.4 表征方法
2.4.1 X射线衍射仪(XRD)
2.4.2 扫描电子显微镜(SEM)
2.4.3 紫外可见漫反射仪(UV-Vis)
2.4.4 比表面积与孔径分析仪(BET)
2.4.5 光致发光光谱仪(PL)
3.BiVO4的制备及光催化性能研究
3.1新型溶剂热法制备BiVO4
3.3.1 XRD分析
3.3.2 光催化效果分析
3.4 前驱液pH值对BiVO4催化剂结构的影响
3.4.1 XRD分析
3.4.2 光催化效果分析
3.5 新型溶剂热法制备的BiVO4催化剂与传统溶剂法制备的BiVO4催化剂光催化效果分析
3.5.1 XRD分析
3.5.2 SEM分析
3.5.3 BET分析
3.5.4 PL分析
3.5.5 光催化效果实验
3.6 本章小结
4.MoS2/BiVO4复合光催化剂的制备及光催化性能研究
4.1 MoS2/BiVO4复合光催化剂的制备
4.1.1 BiVO4的制备
4.1.2 MoS2光催化剂的制备
4.1.3 MoS2/BiVO4复合光催化剂的制备
4.2 XRD分析
4.3 SEM分析
4.4 BET分析
4.5 UV-VIS分析
4.6 PL分析
4.7 光催化效果实验
4.8 复合光催化剂的作用机理探究
4.9 本章小结
5.MoS2/BiVO4复合光催化剂处理罗丹明B研究
5.1 反应时间对光催化性能的影响
5.2 溶液初始pH值对光催化性能的影响
5.3 催化剂投加量对光催化性能的影响
5.4 溶液初始浓度对光催化性能的影响
5.5 光催化剂回收利用实验
5.6 本章小结
6.结论与展望
结论
展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢
作者简介
本文编号：3758438
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huaxue/3758438.html
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