可见光响应的二氧化钛基复合型光催化剂处理污水性能研究
发布时间：2023-10-21 12:04
随着科技的进步社会的发展,环境问题和能源短缺问题日益突出。光催化技术因高效、无毒、低成本、可循环使用等优点,有着广阔的前景。作为当前最有应用潜力的光催化剂之一,二氧化钛(TiO2)半导体存在两大限制其光催化性能的因素:宽带隙导致光响应范围有限、光致电荷复合速率过快。为了克服这些限制,本论文采用构建异质结的方法,得到了光催化性能更为优异的复合光催化剂。具体研究内容如下:(1)采用水热法制备了TiO2分级纳米球,通过湿化学法制备了BiVO4/TiO2纳米复合材料。采用X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、紫外可见漫反射光谱和X射线光电子能谱对BiVO4/TiO2纳米复合材料进行了表征。结果表明,所制得的TiO2是锐钛矿与板钛矿混合晶相自组装的分级纳米球状形貌。引入的单斜BiVO4组分并没有改变TiO2的分级结构,并将光响应范围扩展到510nm左右。得到的BiVO4/TiO
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 半导体光催化技术
1.2.1 半导体光催化剂
1.2.2 光催化技术的应用
1.2.3 光催化反应基本原理
1.2.4 光催化反应效率的影响因素
1.3 二氧化钛(TiO2)半导体光催化材料
1.3.1 TiO2半导体光催化材料研究现状
1.3.2 TiO2半导体光催化材料制备
1.3.3 TiO2半导体光催化材料的改性
1.4 石墨相氮化碳(g-C3N4)半导体光催化材料
1.5 钒酸铋(BiVO4)半导体光催化材料
1.6 本论文的研究意义和主要研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验材料与仪器
2.2 分析表征方法
2.2.1 X射线衍射分析
2.2.2 扫描电子显微镜
2.2.3 透射电子显微镜
2.2.4 氮气吸附脱附实验
2.2.5 X射线光电子能谱
2.2.6 傅里叶红外转化光谱
2.2.7 紫外可见漫反射光谱
2.2.8 荧光发射光谱
2.2.9 拉曼光谱
2.2.10 电化学测试
2.2.11 光催化剂降解机理测试
2.3 光催化有机染料降解的测试
第三章 BIVO4/TIO2分级复合光催化剂的合成及其对有机染料的降解研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 光催化剂的制备
3.2.2 测试表征方法
3.2.3 光催化有机染料降解测试
3.2.4 光催化反应中反应活性物测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 结构、形貌和组成
3.3.2 光催化降解亚甲基蓝性能
3.3.3 光催化反应中的反应活性物质
3.3.4 BiVO4/TiO2 异质结的能带结构
3.3.5 BiVO4/TiO2 的光催化机理
3.4 本章小结
第四章 C-TIO2/G-C3N4异质结光催化剂的合成及其对有机染料的降解研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 光催化剂的制备
4.2.2 测试表征方法
4.2.3 光催化性能测试
4.2.4 光催化反应中反应活性物测试
4.2.5 光电化学测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 C-TiO2/g-C3N4 异质结光催化剂的组成分析
4.3.2 C-TiO2/g-C3N4 异质结光催化剂的形貌和结构分析
4.3.3 C-TiO2/g-C3N4 异质结构对Rh B有机染料的光催化性能
4.3.4 降解RhB光催化反应过程中的活性物质
4.3.5 光电化学测试
4.4 本章小结
第五章 BI/BI4NBO8CL异质结光催化剂的合成及其对有机染料的降解研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 光催化剂的制备
5.2.2 测试表征方法
5.2.3 光催化性能测试
5.2.4 光催化反应中反应活性物测试
5.2.5 光电化学测试
5.3 结果与讨论
5.3.1 结构、形貌和组成
5.3.2 Bi/Bi4NbO8Cl异质结的能带结构
5.3.3 Bi/Bi4NbO8C异质结对Rh B有机染料的光催化性能
5.3.4 降解RhB光催化反应过程中的反应活性物
5.3.5 降解不同种类污染物的性能测试
5.3.6 光电化学测试
5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
本文编号：3855796
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景
1.2 半导体光催化技术
1.2.1 半导体光催化剂
1.2.2 光催化技术的应用
1.2.3 光催化反应基本原理
1.2.4 光催化反应效率的影响因素
1.3 二氧化钛(TiO2)半导体光催化材料
1.3.1 TiO2半导体光催化材料研究现状
1.3.2 TiO2半导体光催化材料制备
1.3.3 TiO2半导体光催化材料的改性
1.4 石墨相氮化碳(g-C3N4)半导体光催化材料
1.5 钒酸铋(BiVO4)半导体光催化材料
1.6 本论文的研究意义和主要研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验材料与仪器
2.2 分析表征方法
2.2.1 X射线衍射分析
2.2.2 扫描电子显微镜
2.2.3 透射电子显微镜
2.2.4 氮气吸附脱附实验
2.2.5 X射线光电子能谱
2.2.6 傅里叶红外转化光谱
2.2.7 紫外可见漫反射光谱
2.2.8 荧光发射光谱
2.2.9 拉曼光谱
2.2.10 电化学测试
2.2.11 光催化剂降解机理测试
2.3 光催化有机染料降解的测试
第三章 BIVO4/TIO2分级复合光催化剂的合成及其对有机染料的降解研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 光催化剂的制备
3.2.2 测试表征方法
3.2.3 光催化有机染料降解测试
3.2.4 光催化反应中反应活性物测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 结构、形貌和组成
3.3.2 光催化降解亚甲基蓝性能
3.3.3 光催化反应中的反应活性物质
3.3.4 BiVO4/TiO2 异质结的能带结构
3.3.5 BiVO4/TiO2 的光催化机理
3.4 本章小结
第四章 C-TIO2/G-C3N4异质结光催化剂的合成及其对有机染料的降解研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 光催化剂的制备
4.2.2 测试表征方法
4.2.3 光催化性能测试
4.2.4 光催化反应中反应活性物测试
4.2.5 光电化学测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 C-TiO2/g-C3N4 异质结光催化剂的组成分析
4.3.2 C-TiO2/g-C3N4 异质结光催化剂的形貌和结构分析
4.3.3 C-TiO2/g-C3N4 异质结构对Rh B有机染料的光催化性能
4.3.4 降解RhB光催化反应过程中的活性物质
4.3.5 光电化学测试
4.4 本章小结
第五章 BI/BI4NBO8CL异质结光催化剂的合成及其对有机染料的降解研究
5.1 引言
5.2 实验部分
5.2.1 光催化剂的制备
5.2.2 测试表征方法
5.2.3 光催化性能测试
5.2.4 光催化反应中反应活性物测试
5.2.5 光电化学测试
5.3 结果与讨论
5.3.1 结构、形貌和组成
5.3.2 Bi/Bi4NbO8Cl异质结的能带结构
5.3.3 Bi/Bi4NbO8C异质结对Rh B有机染料的光催化性能
5.3.4 降解RhB光催化反应过程中的反应活性物
5.3.5 降解不同种类污染物的性能测试
5.3.6 光电化学测试
5.4 本章小结
第六章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
本文编号：3855796
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教材专著
