石墨基复合光催化材料的制备及其光催化性能评价

发布时间：2023-12-09 09:17

　　光催化反应是光照和催化剂共同作用下发生的化学反应,其在常温下充分利用太阳能,具有成本低、无污染的优点。光催化技术在解决当今社会能源短缺和环境污染问题方面具有巨大潜力。本研究以天然石墨为基料,制备出膨胀石墨和石墨烯基材。以硝酸铋和钼酸铵为前驱物,采用水热合成法,制备了钼酸铋-膨胀石墨和钼酸铋-石墨烯光催化剂。通过XRD、SEM、FT-IR和UV-vis等表征手段对制备的复合光催化剂进行了表征,结果表明,钼酸铋与膨胀石墨和石墨烯较好复合,在可见光区具有良好光催化活性。以甲基橙为目标降解物,考察了钼酸铋-膨胀石墨和钼酸铋-石墨烯的光催化性能。研究结果表明:甲基橙溶液初始浓度为30mg/L,钼酸铋-膨胀石墨复合材料催化剂投加量为0.5g/L,溶液pH为6,温度为25℃,可见光照下,甲基橙的降解率为91.3%;甲基橙溶液初始浓度为30mg/L时,钼酸铋-石墨烯复合材料催化剂投加量为0.5g/L,溶液pH为6,温度为25℃,可见光照下,甲基橙溶液降解率达到95.7%以上。

【文章页数】：48 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 石墨基复合材料的研究进展
        1.1.1 膨胀石墨及其复合材料
        1.1.2 石墨烯及其复合材料
    1.2 光催化基本原理
    1.3 铋系列可见光催化剂的研究进展
        1.3.1 钼酸铋系列催化剂
        1.3.2 其它铋系催化剂
    1.4 本论文主要研究内容及研究意义
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 研究意义
        1.4.3 技术路线图
    1.5 创新点
第二章 实验材料和测试方法
    2.1 研究方法和测试手段
    2.2 拟采用的研究方法和测试手段
    2.3 光催化降解实验
第三章 钼酸铋-膨胀石墨的制备及光催化性能评价
    3.1 前言
    3.2 材料制备及光催化性能评价
        3.2.1 膨胀石墨的制备
        3.2.2 钼酸铋-膨胀石墨的制备
    3.3 钼酸铋-膨胀石墨复合材料表征
        3.3.1 钼酸铋-膨胀石墨复合材料SEM分析
        3.3.2 钼酸铋-膨胀石墨复合材料XRD分析
        3.3.3 钼酸铋-膨胀石墨复合材料UV-vis分析
    3.4 钼酸铋-膨胀石墨复合材料的光催化性能评价
        3.4.1 甲基橙初始浓度对钼酸铋-膨胀石墨复合材料光催化性能的影响
        3.4.2 溶液p H对钼酸铋-膨胀石墨复合材料光催化性能的影响
        3.4.3 溶液温度对钼酸铋-膨胀石墨复合光催化性能的影响
        3.4.4 钼酸铋-膨胀石墨复合材料投加量对光催化性能的影响
    3.5 本章小结
第四章 钼酸铋-石墨烯的制备及光催化性能评价
    4.1 前言
    4.2 钼酸铋-石墨烯的制备及光催化降解实验
        4.2.1 氧化石墨的制备
        4.2.2 石墨烯的制备
        4.2.3 钼酸铋-石墨烯的制备
    4.3 钼酸铋-石墨烯材料表征
        4.3.1 钼酸铋-石墨烯复合材料的SEM分析
        4.3.2 钼酸铋-石墨烯复合材料的XRD分析
        4.3.3 钼酸铋-石墨烯复合材料的FT-IR分析
        4.3.4 钼酸铋-石墨烯复合材料的UV-vis分析
    4.4 钼酸铋-石墨烯光催化性能评价
        4.4.1 甲基橙初始浓度对钼酸铋-石墨烯复合材料光催化性能的影响
        4.4.2 溶液p H对钼酸铋-石墨烯复合材料光催化性能的影响
        4.4.3 钼酸铋-石墨烯复合材料投加量对光催化性能的影响
        4.4.4 溶液温度对钼酸铋-石墨烯复合材料光催化性能的影响
    4.5 本章小结
第五章 本文总结
参考文献
致谢
作者简历



本文编号：3871277