BiOI基复合光催化剂的制备及其可见光催化性能研究

发布时间：2023-03-18 13:36

　　光催化技术因其高效、环保、低成本等优点,是解决当前能源短缺和环境污染问题最具前景的方法之一。研发新型的可见光光催化剂,是光催化技术的关键。近年来,BiOX(X=Cl,Br,I)因其独特的层状结构、合适的能带、有效的载流子分离等特点引起了广泛关注。其中,Bi OCl和BiOBr只对紫外光和小部分可见光响应,限制了其在实际中的应用。而BiOI是BiOX中带隙最窄的材料,具有较宽的可见光吸收范围,能更有效地利用太阳光。但其光生载流子复合较快,导致其绝对光催化活性仍较低。本论文在此研究背景下,以BiOI为研究对象,通过将其与其他半导体材料复合对其进行改性,提高其可见光光催化活性,并通过实验表征对其光催化活性提高的机理进行探讨。本文的具体研究内容如下:1.低温煅烧法制备的AgI/Bi2MoO6/AgBi(MoO4)2多元异质结及其可见光催化性能研究。首先在室温下合成BiOI纳米片。然后,以合成的Bi OI为基底,加入AgVO3和(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O,通过低温煅烧的方法制备A...

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 半导体光催化机理
    1.3 铋系光催化材料概述
        1.3.1 氧化铋和硫化铋
        1.3.2 金属氧酸铋
        1.3.3 卤氧化铋
    1.4 碘氧化铋光催化材料的研究进展
        1.4.1 碘氧化铋的概述
        1.4.2 碘氧化铋的改性方法
        1.4.3 碘氧化铋在光催化领域的应用研究
    1.5 论文的选题思路与主要研究内容
第二章 实验试剂、仪器与表征方法
    2.1 实验试剂
    2.2 实验仪器
    2.3 表征方法
    2.4 光催化性能测试
    2.5 光电化学测试
第三章 AgI/Bi₂MoO₆/AgBi(MoO₄)₂ 多元异质结的制备及其可见光催化性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 BiOI纳米片的合成
        3.2.2 AgI/Bi₂MoO₆/AgBi(MoO₄)₂ 复合材料的制备
        3.2.3 光催化降解有机物测试
        3.2.4 活性物种的捕获实验
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 AgI/Bi₂MoO₆/AgBi(MoO₄)₂ 多元异质结的物相及晶体结构分析
        3.3.2 AgI/Bi₂MoO₆/AgBi(MoO₄)₂ 多元异质结的形貌及微观结构分析
        3.3.3 AgI/Bi₂MoO₆/AgBi(MoO₄)₂ 多元异质结的XPS分析
        3.3.4 AgI/Bi₂MoO₆/AgBi(MoO₄)₂ 多元异质结的光学性质表征
        3.3.5 AgI/Bi₂MoO₆/AgBi(MoO₄)₂ 多元异质结的光催化性能测试
        3.3.6 AgI/Bi₂MoO₆/AgBi(MoO₄)₂ 多元异质结的光电化学性能表征
        3.3.7 AgI/Bi₂MoO₆/AgBi(MoO₄)₂ 多元异质结的光催化机理分析
    3.4 本章小结
第四章 BiOI/Bi₂O₂CO₃ 二维复合光催化剂的制备及其可见光催化性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 BiOI纳米片的合成
        4.2.2 BiOI/Bi₂O₂CO₃ 二维复合光催化剂的制备
        4.2.3 光催化降解有机物测试
        4.2.4 活性物种的捕获实验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 BiOI/Bi₂O₂CO₃ 二维复合光催化剂的物相及晶体结构分析
        4.3.2 BiOI/Bi₂O₂CO₃ 二维复合光催化剂的形貌及微观结构分析
        4.3.3 BiOI/Bi₂O₂CO₃ 二维复合光催化剂的XPS分析
        4.3.4 BiOI/Bi₂O₂CO₃ 二维复合光催化剂的光学性质表征
        4.3.5 BiOI/Bi₂O₂CO₃ 二维复合光催化剂的光催化性能测试
        4.3.6 BiOI/Bi₂O₂CO₃ 二维复合光催化剂的光电化学性能表征
        4.3.7 BiOI/Bi₂O₂CO₃ 二维复合光催化剂的N₂ 吸脱附实验
        4.3.8 BiOI/Bi₂O₂CO₃ 二维复合光催化剂的光催化机理分析
    4.4 本章小结
第五章 AgI/Bi₂WO₆/BiOI多元异质结的制备及其可见光催化性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 BiOI纳米片的合成
        5.2.2 AgI/Bi₂WO₆/BiOI多元异质结的制备
        5.2.3 光催化降解有机物测试
        5.2.4 活性物种的捕获实验
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 AgI/Bi₂WO₆/BiOI多元异质结的物相及晶体结构分析
        5.3.2 AgI/Bi₂WO₆/BiOI多元异质结的形貌及微观结构分析
        5.3.3 AgI/Bi₂WO₆/BiOI多元异质结的光学性质表征
        5.3.4 AgI/Bi₂WO₆/BiOI多元异质结的光催化性能测试
        5.3.5 AgI/Bi₂WO₆/BiOI多元异质结的光电化学性能表征
        5.3.6 AgI/Bi₂WO₆/BiOI多元异质结的光催化机理分析
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
附录



本文编号：3763235