n型铋系氧化物/p型铝酸铜异质结纳米纤维的设计及其光催化性能研究

发布时间：2020-12-25 14:06

　　工业的发展和科技的进步加速了物质资源的消耗,给人类社会提供巨大便利的同时,也造成了越来越严重的能源危机和环境污染。以半导体材料为主体的光催化剂（光触媒）的发展,可以将太阳能转化成化学能,为解决这两大难题提供了有效手段。其中,以铋系氧化物半导体材料为代表的光催化剂由于具有较宽的可见光响应范围和良好的物理化学稳定性,逐渐成为人们广泛研究的一系列可见光催化材料。尤其是铋系氧化物纳米材料,由于比表面积较大,可以提供较多的反应活性位点,使其具有良好的光催化活性。然而,铋系氧化物纳米材料依旧存在以下几个重要问题:首先,光生电子-空穴对在材料体内复合较快,量子效率较低;其次,由于纳米材料的小尺寸效应,使其在反应中易团聚而失活;再次,纳米材料光催化剂在反应结束后悬浮在溶液中,难以沉降和分离。因此,寻找既有良好光催化活性,同时又不易团聚、易于分离的铋系纳米光催化材料成为我们的研究重点。基于以上考虑,本文通过静电纺丝技术,溶剂热等方法制备了一系列从二元到三元的p-n异质结复合纳米纤维材料,利用异质结构促进光生载流子有效分离,从而提高光催化活性;利用超长一维纳米结构解决光催化反应中易团聚的问题;利用宏观网毡... 

【文章来源】：东北师范大学吉林省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：108 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

半导体受激后的光生电子空穴路径示意图

.2β-Bi2O3花状微球形成机理(上)；分别于 350℃(A)，400℃(B)，420℃(C)，450的样品形貌(左下)；对 RhB 的光降解效率(右下)。卤氧化铋(BiOX，X=Cl，Br，I)是一类具有层状结构的间接带隙半导体[32-35]，跃迁方式使得光生电子必须穿过某些 K 层才能重新回落到价带，这就降低了子复合的几率，有利于促进载流子分离。

1.2β-Bi2O3花状微球形成机理(上)；分别于 350℃(A)，400℃(B)，420℃(C)，450℃烧的样品形貌(左下)；对 RhB 的光降解效率(右下)。卤氧化铋(BiOX，X=Cl，Br，I)是一类具有层状结构的间接带隙半导体[32-35]，这接跃迁方式使得光生电子必须穿过某些 K 层才能重新回落到价带，这就降低了光流子复合的几率，有利于促进载流子分离。


本文编号：2937800