Fe 3 O 4 /BiOI双功能磁—光催化剂的制备及性能研究

发布时间：2024-03-20 02:50

　　半导体光催化处理技术是近年来发展迅速的一种处理水体污染的技术,较传统方法而言,具有利用清洁能源,能耗低,稳定无害且无二次污染的特点,被认为是最具潜力的水体污染处理方法之一。本文分别采用普通水热法以及常用的溶剂热法成功合成制备了纯相的BiOI,在此基础上利用溶剂热法合成了具备磁性的纳米复合光催化剂Fe₃O₄/BiOI。利用X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、EDS和选区元素能谱分析(STEM-EDS)等仪器设备分析所合成样品的形貌和结构并通过可见光下催化降解甲基橙溶液和亚甲基蓝溶液,考察了所制备样品的对于有机染料的催化降解能力。结果证明,两种方法所合成样品均为纯相的BiOI,但溶剂热法所得样品具有更小的形状规则尺寸,样品的晶面间距为0.28nm,在可见光照射80 min后溶剂热合成样品对甲基橙(MO)溶液完全降解。EDS表明,160℃下所合成的Fe₃O₄/Bi OI磁性纳米复合物中只存在Fe、O、Bi、I四种元素。STEM-EDS表明,花片状BiOI均匀包覆在...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 光催化技术简介
    1.3 光催化反应的原理及其应用
        1.3.1 光催化反应的原理
        1.3.2 光催化技术的应用
    1.4 半导体光催化剂研究现状
        1.4.1 影响半导体光催化剂性能的主要因素
        1.4.2 传统TiO₂的改性
        1.4.3 非TiO₂基可见光光催化剂的研究进展
        1.4.4 BiOX新型光催化剂
    1.5 论文的选题意义及研究内容
第2章 实验材料及方法
    2.1 实验材料及仪器设备
        2.1.1 主要化学试剂
        2.1.2 主要实验仪器设备
    2.2 实验方法
    2.3 样品的结构形貌以及磁性能的表征
        2.3.1 X射线衍射分析测试(XRD)
        2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)
        2.3.3 透射电子显微镜(TEM)
        2.3.4 扫描透射电子显微镜(STEM)
        2.3.5 振动样品磁强计(VSM)
    2.4 光催化性能测试
        2.4.1 光化学反应系统
        2.4.2 光降解性能测试
第3章 新型光催化剂BiOI的制备及其光催化性能研究
    3.1 前言
    3.2 样品的制备
    3.3 结构表征
        3.3.1 BiOI的X射线粉末衍射测试
        3.3.2 BiOI的扫描电子显微镜及EDS能谱测试
        3.3.3 BiOI的透射电镜测试
    3.4 BiOI的光降解性能研究
    3.5 BiOI光催化剂的降解机理
    3.6 本章小结
第4章 磁性基体的制备
    4.1 引言
    4.2 Fe₃O₄的制备
    4.3 结构表征
        4.3.1 Fe₃O₄的X射线粉末衍射测试
        4.3.2 Fe₃O₄的扫描电子显微镜EDS分析
        4.3.3 Fe₃O₄的透射电镜测试
        4.3.4 Fe₃O₄磁性能分析
    4.4 本章小结
第5章 Fe₃O₄/BiOI双功能磁-光催化剂的制备及性能研究
    5.1 引言
    5.2 Fe₃O₄/BiOI双功能磁-光催化剂的制备
    5.3 结构表征
        5.3.1 Fe₃O₄/BiOI的X射线粉末衍射测试
        5.3.2 Fe₃O₄/BiOI的扫描电子显微镜及EDS能谱测试
        5.3.3 Fe₃O₄/BiOI的选区元素能谱分析(STEM-EDS)
    5.4 Fe₃O₄/ BiOI磁性能分析(VSM)
    5.5 光催化性能测试
    5.6 可重复利用性能测试
    5.7 光催化降解机理
    5.8 本章小结
结论与展望
致谢
参考文献
作者简介
攻读硕士期间发表的论文和科研成果



本文编号：3932843