Bi 2 WO 6 基光催化剂的制备及其降解抗生素的研究

发布时间：2024-02-21 15:39

　　进几十年来,抗生素被人类广泛的熟知和使用,尤其是经常出现在水中、沉积物中和土壤中,日益积累成为一种新型的环境污染物,因此有许多环境工作者对抗生素污染的治理进行研究。近些年来开发出一种新型的治理方法即光催化氧化技术,在光催化剂的存在下它可以利用天然的太阳光对抗生素达到一个完美的去除效果,具有无毒无害无二次污染及高效低成本的特性,从而备受广大研究学者的青睐。其中,钨酸铋(Bi₂WO₆)基光催化剂凭借改进的电荷转移能力而表现出出色的光催化活性。本文运用I掺杂、Er³⁺掺杂以及Fe₃O₄负载Bi₂WO₆三种方法对Bi₂WO₆纳米材料进行改性,开发出具有可见光响应的Bi₂WO₆基光催化剂,研究单因素条件对光催化降解能力的影响,并探讨光催化降解四环素废水过程中的主要机理,为开发高效、深度有效降解环境水体中有机污染物的新型可见光响应材料及其在实际领域的应用提供科...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 抗生素的研究简介
        1.1.1 抗生素的使用情况
        1.1.2 抗生素的来源及危害
        1.1.3 废水中抗生素的处理技术
    1.2 光催化技术的研究进展
        1.2.1 半导体光催化技术及原理
        1.2.2 新型半导体光催化剂的研究现状
    1.3 钨酸铋的研究进展
        1.3.1 钨酸铋的基本性质
        1.3.2 钨酸铋的改性方法
    1.4 课题的研究意义和研究内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
第二章 实验材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 主要实验试剂
        2.1.2 主要实验仪器
    2.2 材料表征方法
        2.2.1 X射线衍射(XRD)
        2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)
        2.2.3 透射电子显微镜(TEM)
        2.2.4 傅立叶变换红外光谱(FTIR)
        2.2.5 X射线光电子能谱(XPS)
        2.2.6 拉曼光谱(Raman)
        2.2.7 紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)
        2.2.8 比表面积和孔径(BET)
        2.2.9 电化学阻抗谱(EIS)
        2.2.10 光致发光光谱(PL)
    2.3 光催化活性测试
        2.3.1 抗生素标准溶液的配制
        2.3.2 标准浓度曲线的标定
        2.3.3 光催化反应装置及方法
        2.3.4 评估催化剂的稳定性
        2.3.5 自由基猝灭实验
第三章 BiI/Bi₂WO₆ 光催化材料的制备及其降解四环素的研究
    3.1 引言
    3.2 BiI/Bi₂WO₆ 光催化材料的制备
    3.3 BiI/Bi₂WO₆ 光催化材料的表征分析
        3.3.1 XRD表征分析
        3.3.2 形貌表征分析
        3.3.3 FTIR表征分析
        3.3.4 Raman表征分析
        3.3.5 XPS表征分析
        3.3.6 UV-Vis DRS表征分析
        3.3.7 BET表征分析
        3.3.8 EIS表征分析
    3.4 BiI/Bi₂WO₆ 材料的光催化性能测试
        3.4.1 不同I掺杂量对光催化效率的影响
        3.4.2 不同催化剂用量对光催化效率的影响
        3.4.3 抗生素初始浓度对光催化效率的影响
        3.4.4 抗生素水溶液pH对光催化效率的影响
        3.4.5 光催化材料的稳定性评价
        3.4.6 光催化活性物种分析
    3.5 小结
第四章 Er³⁺-Bi₂WO₆ 光催化材料的制备及其降解四环素的研究
    4.1 引言
    4.2 Er³⁺-Bi₂WO₆ 光催化材料的制备
    4.3 Er³⁺-Bi₂WO₆ 光催化材料的表征分析
        4.3.1 XRD表征分析
        4.3.2 形貌表征分析
        4.3.3 FTIR表征分析
        4.3.4 UV-Vis DRS表征分析
        4.3.5 BET表征分析
        4.3.6 PL表征分析
    4.4 Er³⁺-Bi₂WO₆ 材料的光催化性能测试
        4.4.1 不同Er掺杂量对光催化效率的影响
        4.4.2 不同催化剂用量对光催化效率的影响
        4.4.3 抗生素初始浓度对光催化效率的影响
        4.4.4 抗生素水溶液pH对光催化效率的影响
        4.4.5 光催化材料的稳定性评价
        4.4.6 光催化活性物种分析
        4.4.7 光催化降解机理
    4.5 小结
第五章 Fe₃O₄/Bi₂WO₆ 光催化材料的制备及其降解四环素的研究
    5.1 引言
    5.2 Fe₃O₄/Bi₂WO₆ 光催化材料的制备
    5.3 Fe₃O₄/Bi₂WO₆ 光催化材料的表征分析
        5.3.1 XRD表征分析
        5.3.2 形貌表征分析
        5.3.3 FTIR表征分析
        5.3.4 BET表征分析
    5.4 Fe₃O₄/Bi₂WO₆ 材料的光催化性能测试
        5.4.1 不同Fe₃O₄ 负载量对光催化效率的影响
        5.4.2 不同催化剂用量对光催化效率的影响
        5.4.3 前驱液pH对光催化效率的影响
        5.4.4 不同功率光源对光催化效率的影响
        5.4.5 光催化材料的稳定性评价
    5.5 小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢
作者简介
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本文编号：3905627