纳米红磷异质结的制备及光催化去除水中污染物性能研究

发布时间：2023-04-05 11:24

　　近年来,光催化技术因在能源环境领域的广泛应用吸引着国内外研究者的不断关注,该技术不仅可以将太阳能转换为化学能,而且可以部分实现污水净化等。目前,开发高效的可见光催化剂是该技术的研究热点。本文以商用微米红磷(Red phosphorus,RP)作为主要原材料,经处理得到纳米结构RP,将其与其他半导体复合构建高效的异质结光催化剂,随后用于同时去除水中重金属六价铬(Cr(Ⅵ))和有机污染物。主要研究内容及结果如下:(1)以商用微米RP为原材料,经研磨、筛分、水热和超声剥离得到纳米RP,即微米RP纳米化。对样品进行扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、比表面积、紫外可见漫反射(UV-vis DRS)、光电性能、光催化活性等表征发现,水热剥离后RP具有三维纳米结构,与商用RP(14.81 m²·g^-1)相比具有更大的比表面积(36.79m²·g^-1),其光吸收阈值为691 nm,具有较好的可见光响应能力。而且纳米RP的载流子密度与分离效率相比商用RP显著提高。将纳米RP用于光催化同时去除重金属Cr(Ⅵ)和有...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 有机污染物和重金属Cr(Ⅵ)的净化技术
        1.2.1 吸附法
        1.2.2 离子交换法
        1.2.3 湿式氧化技术
        1.2.4 光催化氧化还原技术
    1.3 光催化氧化还原技术基本原理及应用
        1.3.1 基本原理
        1.3.2 光催化氧化还原技术的应用
    1.4 光催剂的发展
        1.4.1 常见光催化材料简介
        1.4.2 构建复合光催化异质结
    1.5 RP复合光催化剂的构建
    1.6 论文的研究思路、研究内容及创新点
        1.6.1 研究思路
        1.6.2 研究内容
        1.6.3 创新点
第二章 实验部分
    2.1 实验试剂
    2.2 实验仪器
    2.3 分析仪器
    2.4 光催化性能评价
    2.5 光电化学性能测试
第三章 微米红磷纳米化及其光催化去除Cr(Ⅵ)和RhB性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 微米红磷纳米化
        3.2.2 光催化性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 表征结果与分析
        3.3.2 光催化机理分析
    3.4 本章小结
第四章 RP/SnS₂复合光催化剂的构建及光催化去除Cr(Ⅵ)和RhB性能研究
    4.1 引言
    4.2 RP/SnS₂复合光催化剂的制备
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 样品的晶相表征结果与分析
        4.3.2 光催化活性评价结果与分析
        4.3.3 微观形貌与化学结构分析
        4.3.4 样品的光学性能表征与分析
        4.3.5 样品的光电特性表征与分析
        4.3.6 光催化活性增强机理研究
    4.4 本章小结
第五章 RP/g-C₃N₄ 光催化剂的制备及其协同去除Cr(Ⅵ)和有机污染物研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 g-C₃N₄及RP/g-C₃N₄ 复合光催化剂的制备
        5.2.2 光催化剂活性评价实验
        5.2.3 有机污染物溶液中COD检测
    5.3 表征结果及讨论
        5.3.1 样品的XRD和 FT-IR表征
        5.3.2 光催化性能研究
        5.3.3 微观形貌和化学结构表征
        5.3.4 样品的光电性能表征与分析
        5.3.5 样品的光响应能力表征与分析
        5.3.6 光催化性能增强机理分析
    5.4 本章小结
结论与建议
    结论
    建议
参考文献
攻读硕士学位期间科研成果
致谢



本文编号：3783326