磷酸银纳米材料的制备及光催化性能研究

发布时间：2017-09-05 15:26

  本文关键词：磷酸银纳米材料的制备及光催化性能研究

  更多相关文章： 光催化剂 光降解 纳米复合物 石墨烯-Ag_3PO_4 Au-ZnO

【摘要】：半导体光催化剂在催化降解水体有机污染物方面具有广泛的重大应用。合成催化活性及催化效率高、无毒害废物产生的可见光半导体催化剂,一直是水环境污染控制的热点课题。本文围绕Ag3PO4和Au-ZnO纳米颗粒的合成,结构和光催化性能进行研究,主要研究内容和研究结果如下：1.Ag3PO4纳米颗粒合成及光催化性能以AgNO3作为银源,H3P04为沉淀剂,在环己烷-油胺环境中,改变聚乙烯吡咯烷酮(PVP)添加量,调控Ag3PO4纳米颗粒大小和形貌。结果表明,在确定的反应物组份中,当加入0.5 gPVP时,Ag3PO4颗粒形貌规整,紫外可见光漫反射吸收光谱广,且可见光光催化性能最好。2.氧化石墨烯-Ag3PO4纳米复合物制备及光催化性能利用超声分散技术,以片状氧化石墨烯(GO)作为载体,原位合成Ag3PO4颗粒,使之均匀分散附着在片层石墨烯上形成GO-Ag3PO4纳米复合物。光催化实验表明,石墨烯可以增强Ag3PO4纳米颗粒的光催化性能,GO-Ag3PO4复合物可见光吸收边缘由Ag3PO4的530 nm红移到580 nm,当石墨烯的相对含量为5 wt%时,GO-Ag3PO4复合物对罗丹明(RhB)的光降解活性最强。3.Ag3PO4结构形貌调控及光催化性能以[Ag(NH3)2]+作为中间体,通过改变溶剂和表面活性剂,合成了三种不同形貌的Ag3PO4立方晶体。光催化实验结果表明：表面粗糙多孔以及缺少棱角的Ag3PO4立方晶体,具有更高效的光催化性能,归因于其较大的比表面积和(110)高能晶面。4. Au-ZnO纳米复合物合成与光催化性能以Zn(Ac)2、HAuCl4为原料,在二甘醇(DG)存在下,用一步法制备Au-ZnO六棱柱状复合物。改变HAuCl4添加量,Au-ZnO纳米复合物形貌由不规则的桑葚状向规则的六棱柱状衍变。RhB光降解实验结果表明:Au-ZnO纳米复合物较ZnO纳米颗粒光催化活性和催化效率显著增强,当Au-ZnO纳米复合物中金含量为2.11%时,其光催化性能最好。
【关键词】：光催化剂 光降解 纳米复合物 石墨烯-Ag_3PO_4 Au-ZnO
【学位授予单位】：安徽大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O643.36
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 绪论9-23
• 1.1 前言9
• 1.2 催化反应9-12
• 1.2.1 催化剂与催化反应9-11
• 1.2.2 非均相光催化11-12
• 1.2.3 光催化机理12
• 1.3 复合半导体催化剂12-14
• 1.3.1 贵金属沉积13
• 1.3.2 非金属离子的掺杂13-14
• 1.4 选题意义及研究内容14-16
• 1.4.1 选题意义14-15
• 1.4.2 研究内容15-16
• 参考文献16-23
• 第二章 Ag_3PO_4纳米颗粒合成及光催化性能23-36
• 2.1 引言23-24
• 2.2 实验部分24-26
• 2.2.1 主要化学试剂与仪器24-25
• 2.2.2 Ag_3PO_4纳米颗粒的制备25
• 2.2.3 产物的表征25
• 2.2.4 产物的光催化性能测试25-26
• 2.3 实验结果与讨论26-33
• 2.3.1 Ag_3PO_4纳米颗粒XRD分析26-27
• 2.3.2 Ag_3PO_4纳米颗粒TEM分析27-28
• 2.3.3 Ag_3PO_4纳米颗粒紫外可见吸收光谱分析28
• 2.3.4 油胺、PVP的用量对Ag_3PO_4纳米颗粒的影响28-32
• 2.3.5 Ag_3PO_4纳米颗粒光催化性能分析32-33
• 2.4 本章小结33-34
• 参考文献34-36
• 第三章 氧化石墨烯-Ag_3PO_4纳米复合物制备及光催化性能36-50
• 3.1 引言36-37
• 3.2 实验部分37-39
• 3.2.1 主要化学试剂与仪器37-38
• 3.2.2 氧化石墨烯-Ag_3PO_4复合物的制备38-39
• 3.2.3 产物的表征39
• 3.2.4 氧化石墨烯-Ag_3PO_4复合物光催化性能测试39
• 3.3 实验结果与讨论39-46
• 3.3.1 结构表征与分析39-41
• 3.3.2 复合物紫外-可见漫反射吸收光谱分析41-42
• 3.3.3 复合物光致发光光谱分析42-44
• 3.3.4 复合物红外光谱分析44-45
• 3.3.5 复合物光催化性能分析45-46
• 3.4 本章小结46-47
• 参考文献47-50
• 第四章 Ag_3PO_4结构形貌调控及光催化性能50-66
• 4.1 引言50-51
• 4.2 实验部分51-54
• 4.2.1 主要化学试剂与仪器51-52
• 4.2.2 Ag_3PO_4立方晶体的制备52-53
• 4.2.3 产物的表征53
• 4.2.4 Ag_3PO_4立方晶体光催化性能测试53-54
• 4.2.5 Ag_3PO_4立方晶体光电性能测试54
• 4.3 实验结果与讨论54-62
• 4.3.1 Ag_3PO_4立方晶体的形成过程分析54-55
• 4.3.2 Ag_3PO_4立方晶体形貌表征与分析55-57
• 4.3.3 Ag_3PO_4立方晶体结构表征与分析57
• 4.3.4 Ag_3PO_4立方晶体紫外-可见漫反射吸收光谱分析57-58
• 4.3.5 Ag_3PO_4立方晶体比表面积分析58-59
• 4.3.6 Ag_3PO_4立方晶体光催化性能分析59-60
• 4.3.7 Ag_3PO_4立方晶体光催化机理分析60-61
• 4.3.8 Ag_3PO_4立方晶体光电性能分析61-62
• 4.4 本章小结62-63
• 参考文献63-66
• 第五章 Au-ZnO纳米复合物合成与光催化性能66-80
• 5.1 引言66-67
• 5.2 实验部分67-69
• 5.2.1 主要化学试剂与仪器67-68
• 5.2.2 六棱柱状Au-ZnO的制备68
• 5.2.3 产物表征68
• 5.2.4 Au-ZnO光催化性能分析68-69
• 5.3 实验结果与讨论69-76
• 5.3.1 Au-ZnO结构表征与分析69-70
• 5.3.2 Au-ZnO形貌表征与分析70-72
• 5.3.3 Au-ZnO光催化性能分析72-74
• 5.3.4 Au-ZnO紫外-可见漫反射吸收光谱分析74-75
• 5.3.5 Au-ZnO光催化机理分析75-76
• 5.4 本章小结76-77
• 参考文献77-80
• 致谢80-81
• 硕士期间发表的论文81

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