异质结光催化剂的构建及其可见光下光催化性能和机理研究

发布时间：2023-04-26 17:35

　　环境污染和能源匮乏已成为社会可持续发展道路上的两大主要难题,如何有效地解决上述问题成为当下的首要任务。半导体光催化是一项能源消耗低,不会引发二次污染的绿色环保技术,可以有效地治理环境中的水体污染以及制备新型的清洁能源(氢气能源)。至今为止,大量的半导体光催化剂已经被开发利用,但是光催化性能较低等问题使其在应用中受到很大的限制,造成这些问题的主要原因是由于传统半导体的带隙较宽无法有效地利用光能以及单一的半导体光生电荷复合概率较高。构建异质结结构是一种有效解决上述问题的方式,它通过将两种或两种以上的半导体材料进行结合而形成的空间电势差来提高电子-空穴对的分离效率和光能利用率,进而改善催化性能。因此,本文选用了钒酸盐和碳材料作为基底构建异质结光催化剂,通过多种表征手段确定其晶型、结构、形貌、光电化学性质等等。通过研究异质结光催化材料反应过程中的电荷转移机制,探索其光催化反应机理。主要的研究内容如下:(1)BiVO₄异相结光催化剂的构建及其可见光下降解四环素性能和机理研究通过微波辅助的方法合成了混合晶相的单斜-四方型BiVO₄异相结光催化剂(M-T ...

【文章页数】：133 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 光催化
        1.2.1 光催化原理
        1.2.2 光催化技术的应用
    1.3 半导体光催化剂
        1.3.1 单一半导体光催化剂
        1.3.2 异质结半导体光催化剂
    1.4 半导体光催化剂的研究进展
        1.4.1 钒酸盐光催化材料
        1.4.2 铌酸盐光催化材料
        1.4.3 碳光催化材料
        1.4.4 氮化碳光催化材料
    1.5 课题的研究背景、目的、意义及研究内容
        1.5.1 选题来源
        1.5.2 本课题研究内容的选题背景
        1.5.3 本课题研究的重要意义
        1.5.4 本课题研究的主要内容
第二章 BiVO₄异相结光催化剂的构建及其可见光下降解四环素性能和机理研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
    2.3 结果与讨论
    2.4 结论
第三章 Ag₃VO₄基异质结光催化剂的构建及其可见光下降解污染物性能和机理研究
    3.1 Ag₃VO₄/WO₃异质结光催化剂的构建及其可见光下降解四环素性能和机理研究
        3.1.1 引言
        3.1.2 实验部分
        3.1.3 结果与讨论
        3.1.4 结论
    3.2 Ag₃VO₄/BiVO₄异质结光催化剂的构建及其可见光下降解有机染料性能和机理研究
        3.2.1 引言
        3.2.2 实验部分
        3.2.3 结果与讨论
        3.2.4 结论
第四章 碳材料基多组分异质结光催化剂的构建及其可见光下光催化性能和机理研究
    4.1 氮掺杂石墨烯量子点(NGQDs)-BiOI/MnNb₂O₆p-n结光催化剂的构建及其可见光下降解抗生素性能和机理研究
        4.1.1 引言
        4.1.2 实验部分
        4.1.3 结果与讨论
        4.1.4 结论
    4.2 氮掺杂石墨烯量子点(NGQDs)-BiVO₄/g-C₃N₄Z型异质结光催化剂的构建及其可见光下降解抗生素性能和机理研究
        4.2.1 引言
        4.2.2 实验部分
        4.2.3 结果与讨论
        4.2.4 结论
    4.3 氮掺杂石墨烯量子点(NGQDs)-ZnNb₂O₆/g-C₃N₄异质结光催化剂的构建及其可见光下分解水产氢性能和机理研究
        4.3.1 引言
        4.3.2 实验部分
        4.3.3 结果与讨论
        4.3.4 结论
第五章 结论/创新点及进一步工作建议
    5.1 结论
    5.2 创新点
    5.3 展望
参考文献
攻读博士期间所发表的科研成果
致谢
中英文符号和缩写对照表



本文编号：3801906