含氧空位Bi 2 MO 6 （M=Mo,W）材料的设计合成及其光催化性能研究
发布时间：2025-03-14 22:12
伴随着世界经济的高速发展,人类面临的能源短缺与环境污染问题日益严重,不仅制约了社会的可持续发展,而且造成巨大的食品安全隐患。半导体光催化技术作为高级氧化技术的一种,具有绿色环保、循环性能良好等优点,已被广泛应用于新能源开发和环境污染物去除等领域。然而,受限于光催化材料量子效率低的问题,其在实际生产生活中的应用依然处于起步阶段。作为典型的缺陷工程改性策略,向半导体中引入氧空位不仅能改善其光电性能,而且能提供反应活性位点;已被证明是改善半导体光催化性能行之有效的方法。近年来,含氧空位的光催化材料已然成为光催化领域的研究热点。然而,当前的研究大多聚焦于氧空位对材料光催化活性的提升,忽略了以下几个重要问题:（1）氧空位的引入方法相对单一、可调节性差;（2）单一的氧空位引入对材料活性的改善极其有限,需结合其他手段协同改性;（3）氧空位作为反应活性位点,其对底物分子光催化转化路径的影响机制有待进一步探究。Bi2MO6（M=Mo,W）作为典型的Bi基半导体材料,一方面具有独特的层状结构,合适的能带位置及易于调控的能带结构;另一方面,其Bi-O键键能较低,晶格...
【文章页数】：162 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略词表
第一章 绪论
1 引言
2 半导体光催化技术
2.1 光催化技术的基本原理
2.2 影响光催化效率的主要因素
3 氧空位与光催化
3.1 氧空位概述
3.2 氧空位的构筑手段
3.3 氧空位对半导体光电性质的影响
3.4 氧空位介导的光催化反应
3.4.1 氧空位与CO2还原
3.4.2 氧空位与N2固定
3.4.3 氧空位与NO去除
3.4.4 氧空位与有机小分子转化
4 Bi2MO6(M= Mo,W)光催化材料
4.1 Bi2MO6(M= Mo,W)材料的结构
4.2 Bi2MO6(M= Mo,W)材料的合成
4.3 Bi2MO6(M= Mo,W)材料在光催化领域的应用
4.3.1 能源领域的应用
4.3.2 环境领域的应用
4.3.3 食品科学领域的应用
4.4 含氧空位Bi2MO6(M= Mo,W)材料的研究进展
5 立题依据及研究内容
5.1 立题依据
5.2 研究内容
第二章 氧空位浓度可调Bi2MoO6的合成及其光催化性能
1 引言
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
2.2 光催化材料的制备
2.3 样品的表征
2.4 光催化性能实验
2.5 原位红外实验
2.6 电化学表征
2.7 理论计算
3 结果与讨论
3.1 晶相组成与形貌结构分析
3.2 光催化性能测试
3.3 光电化学性质及界面反应
3.4 反应机理探究
3.4.1 理论计算
3.4.2 原位红外测试
4 小结
第三章 含氧空位0D/1D钼酸铋异质结的设计合成及其光催化性能
1 引言
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
2.2 光催化材料的制备
2.3 样品的表征
2.4 光催化性能实验
2.5 原位红外实验
2.6 电化学表征
2.7 活性物种测试
2.8 理论计算
3 结果与讨论
3.1 钼酸铋晶体生长机理
3.2 晶相组成与形貌结构分析
3.3 光催化性能测试
3.4 光电化学性质及界面反应
3.5 反应机理探究
4 小结
第四章 Cl-调控含氧空位原子层厚Bi2WO6 的合成及其光催化性能
1 引言
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
2.2 光催化材料的制备
2.3 样品的表征
2.4 光催化活性实验
2.5 原位红外实验
2.6 电化学表征
2.7 活性物种测试
2.8 理论计算
3 结果与讨论
3.1 理论计算
3.2 晶相组成与形貌结构分析
3.3 光催化性能测试
3.4 光电化学性质及界面反应
3.5 反应机理探究
4 小结
第五章 纳米金负载的含氧空位Bi2WO6的设计合成及其光催化性能
1 引言
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
2.2 光催化材料的制备
2.3 样品的表征
2.4 光催化性能实验
2.5 电化学表征
2.6 电化学表征活性物种测试
2.7 理论计算
3 结果与讨论
3.1 晶相组成与形貌结构分析
3.2 光催化性能测试
3.3 光电化学性质及界面反应
3.4 反应机理探究
4 小结
结论与展望
1 结论
2 展望
参考文献
博士期间发表论文情况
致谢
本文编号：4034688
【文章页数】：162 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略词表
第一章 绪论
1 引言
2 半导体光催化技术
2.1 光催化技术的基本原理
2.2 影响光催化效率的主要因素
3 氧空位与光催化
3.1 氧空位概述
3.2 氧空位的构筑手段
3.3 氧空位对半导体光电性质的影响
3.4 氧空位介导的光催化反应
3.4.1 氧空位与CO2还原
3.4.2 氧空位与N2固定
3.4.3 氧空位与NO去除
3.4.4 氧空位与有机小分子转化
4 Bi2MO6(M= Mo,W)光催化材料
4.1 Bi2MO6(M= Mo,W)材料的结构
4.2 Bi2MO6(M= Mo,W)材料的合成
4.3 Bi2MO6(M= Mo,W)材料在光催化领域的应用
4.3.1 能源领域的应用
4.3.2 环境领域的应用
4.3.3 食品科学领域的应用
4.4 含氧空位Bi2MO6(M= Mo,W)材料的研究进展
5 立题依据及研究内容
5.1 立题依据
5.2 研究内容
第二章 氧空位浓度可调Bi2MoO6的合成及其光催化性能
1 引言
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
2.2 光催化材料的制备
2.3 样品的表征
2.4 光催化性能实验
2.5 原位红外实验
2.6 电化学表征
2.7 理论计算
3 结果与讨论
3.1 晶相组成与形貌结构分析
3.2 光催化性能测试
3.3 光电化学性质及界面反应
3.4 反应机理探究
3.4.1 理论计算
3.4.2 原位红外测试
4 小结
第三章 含氧空位0D/1D钼酸铋异质结的设计合成及其光催化性能
1 引言
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
2.2 光催化材料的制备
2.3 样品的表征
2.4 光催化性能实验
2.5 原位红外实验
2.6 电化学表征
2.7 活性物种测试
2.8 理论计算
3 结果与讨论
3.1 钼酸铋晶体生长机理
3.2 晶相组成与形貌结构分析
3.3 光催化性能测试
3.4 光电化学性质及界面反应
3.5 反应机理探究
4 小结
第四章 Cl-调控含氧空位原子层厚Bi2WO6 的合成及其光催化性能
1 引言
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
2.2 光催化材料的制备
2.3 样品的表征
2.4 光催化活性实验
2.5 原位红外实验
2.6 电化学表征
2.7 活性物种测试
2.8 理论计算
3 结果与讨论
3.1 理论计算
3.2 晶相组成与形貌结构分析
3.3 光催化性能测试
3.4 光电化学性质及界面反应
3.5 反应机理探究
4 小结
第五章 纳米金负载的含氧空位Bi2WO6的设计合成及其光催化性能
1 引言
2 实验部分
2.1 仪器与试剂
2.2 光催化材料的制备
2.3 样品的表征
2.4 光催化性能实验
2.5 电化学表征
2.6 电化学表征活性物种测试
2.7 理论计算
3 结果与讨论
3.1 晶相组成与形貌结构分析
3.2 光催化性能测试
3.3 光电化学性质及界面反应
3.4 反应机理探究
4 小结
结论与展望
1 结论
2 展望
参考文献
博士期间发表论文情况
致谢
本文编号：4034688
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