Silicalite-1基光催化剂的制备及性能研究
发布时间：2021-03-26 15:56
当今世界,由于有机染料、杀虫剂、表面活性剂等的大量使用,导致了环境的严重污染。目前用于处理这些污染物的方法主要有生物降解法、物理吸附法、光催化降解法等。其中,以Ti02和ZnO为代表的光催化剂经过特定波长的光照能产生电子跃迁,形成光生电子和空穴,能对有机污染物进行有效的降解。随着对光催化剂研究的不断深入,人们发现,当光催化剂达到纳米级时,其光催化活性得到大大的提高。但纳米颗粒之间很容易团聚在一起,而且很难回收利用。采用将光催化剂纳米颗粒负载到多孔材料的方法,可克服团聚、难以回收等缺点。本文分别以silicalite-1和Si02@silicalite-1为载体,在其表面分别负载TiO2纳米颗粒和掺有Co量的Co/ZnO纳米颗粒,制备silicalite-1基光催化剂。通过对silicalite-1基光催化剂的结构、形貌、光响应能力以及光催化降解罗丹明B的表征,研究了 silicalite-1基光催化剂的物理化学及光催化性能。本论文取得的主要研究成果如下:（1）采用工业硅溶胶为原料,制备了 silicalite-1分子筛,利用工业硅溶胶为粘结剂,通过压制、烧结和浸泡的方法将TiO2（P2...
【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．３?ＺｎＯ的晶体结构：（ａ）四方岩盐矿晶体结构，（ｂ）立方闪锌矿相结构，（ｃ）??
Ｆｅ、Ｃｕ等），非金属离子掺杂（如Ｎ、Ｃ、Ｆ、Ｂ等）和共掺杂（如Ｓ－Ｎ、Ｎ－Ｆ、??Ｎｉ－Ｎ等）。通过杂质元素来延长电子和空穴的寿命，同时引入杂质能级，使Ｔｉ０２??具有可见光响应特性，机理如图１．４所示。??图１．４Ｔｉ０２的掺杂改性［７５］??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｄｏｐｉｎｇ?ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｔｉ〇２［７５］??金属元素掺杂??近年来，金属元素掺杂己成为一种能有效调节半导体能带结构，提高半导体??光催化效率的常用方法。金属元素的掺入可以在半导体的内部和表面产生缺陷，??进而在其内部和表面形成捕获中心（价态高于Ｔｉ４＋的金属离子可以捕获光生电子，??而低于Ｔｉ４＋的金属离子可以捕获光生空穴），抑制光生电子和空穴的复合，延长??光生电子和空穴的寿命，达到提高光催化效率的效果。同时，掺杂加入的金属元??素的电子跃迁所需要的激发能比半导体电子跃迁所需激发能要小，这就使得能量??比半导体激发能更小的光子能激发在半导体内部和表面掺杂金属元素所捕获的??１０??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]Preparation and radar-absorbing properties of Al2O3/TiO2/Fe2O3/Yb2O3 composite powder[J]. Yi-fan Zhang,Zhen Ji,Ke Chen,Cheng-chang Jia,Shan-wu Yang,Meng-ya Wang. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2017(02)
[2]三维二硫化钼/还原氧化石墨烯气凝胶用作宏观可见光催化剂（英文）[J]. 张瑞阳,万文超,李大为,董帆,周莹. 催化学报. 2017(02)
[3]金属-氧化物界面中的金属-载体强相互作用及其对贵金属-氧化铈负载型催化材料性质调控的研究进展[J]. 张涛,张亚文. 中国稀土学报. 2014(02)
[4]A review of TiO2 nanoparticles[J]. GUPTA Shipra Mital,TRIPATHI Manoj. Chinese Science Bulletin. 2011(16)
[5]固相萃取-高效液相色谱检测葡萄酒中罗丹明B[J]. 李小燕,李梅,陈其锋,韦升艳,罗予,仝海娟. 食品科学. 2011(08)
[6]食品中常见的非食用色素的危害与检测[J]. 卢士英,邹明强. 中国仪器仪表. 2009(08)
[7]罗丹明类化合物作为分析试剂的应用进展[J]. 姚型军,袁倩,刘道杰,王术皓. 理化检验(化学分册). 2006(06)
[8]罗丹明类荧光染料的合成及应用[J]. 颜范勇,陈立功,闫喜龙,葛凤燕,段二红. 化学进展. 2006(Z1)
[9]1起群体性碱性玫瑰精中毒[J]. 孙建军,魏福山,闵建雄,王小娅,徐建梅. 中国法医学杂志. 1999(04)
博士论文
[1]纳米TiO2光催化剂无机酸改性及有机污染物降解效能机制[D]. 栾云博.哈尔滨工业大学 2014
[2]改性TiO2纳米管光电极制备及光电催化降解双氯芬酸研究[D]. 程修文.哈尔滨工业大学 2014
[3]沸石分子筛材料合成新路线的探索[D]. 任利敏.吉林大学 2012
本文编号：3101851
【文章来源】：厦门大学福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：136 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１．３?ＺｎＯ的晶体结构：（ａ）四方岩盐矿晶体结构，（ｂ）立方闪锌矿相结构，（ｃ）??
Ｆｅ、Ｃｕ等），非金属离子掺杂（如Ｎ、Ｃ、Ｆ、Ｂ等）和共掺杂（如Ｓ－Ｎ、Ｎ－Ｆ、??Ｎｉ－Ｎ等）。通过杂质元素来延长电子和空穴的寿命，同时引入杂质能级，使Ｔｉ０２??具有可见光响应特性，机理如图１．４所示。??图１．４Ｔｉ０２的掺杂改性［７５］??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｄｏｐｉｎｇ?ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｔｉ〇２［７５］??金属元素掺杂??近年来，金属元素掺杂己成为一种能有效调节半导体能带结构，提高半导体??光催化效率的常用方法。金属元素的掺入可以在半导体的内部和表面产生缺陷，??进而在其内部和表面形成捕获中心（价态高于Ｔｉ４＋的金属离子可以捕获光生电子，??而低于Ｔｉ４＋的金属离子可以捕获光生空穴），抑制光生电子和空穴的复合，延长??光生电子和空穴的寿命，达到提高光催化效率的效果。同时，掺杂加入的金属元??素的电子跃迁所需要的激发能比半导体电子跃迁所需激发能要小，这就使得能量??比半导体激发能更小的光子能激发在半导体内部和表面掺杂金属元素所捕获的??１０??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]Preparation and radar-absorbing properties of Al2O3/TiO2/Fe2O3/Yb2O3 composite powder[J]. Yi-fan Zhang,Zhen Ji,Ke Chen,Cheng-chang Jia,Shan-wu Yang,Meng-ya Wang. International Journal of Minerals Metallurgy and Materials. 2017(02)
[2]三维二硫化钼/还原氧化石墨烯气凝胶用作宏观可见光催化剂（英文）[J]. 张瑞阳,万文超,李大为,董帆,周莹. 催化学报. 2017(02)
[3]金属-氧化物界面中的金属-载体强相互作用及其对贵金属-氧化铈负载型催化材料性质调控的研究进展[J]. 张涛,张亚文. 中国稀土学报. 2014(02)
[4]A review of TiO2 nanoparticles[J]. GUPTA Shipra Mital,TRIPATHI Manoj. Chinese Science Bulletin. 2011(16)
[5]固相萃取-高效液相色谱检测葡萄酒中罗丹明B[J]. 李小燕,李梅,陈其锋,韦升艳,罗予,仝海娟. 食品科学. 2011(08)
[6]食品中常见的非食用色素的危害与检测[J]. 卢士英,邹明强. 中国仪器仪表. 2009(08)
[7]罗丹明类化合物作为分析试剂的应用进展[J]. 姚型军,袁倩,刘道杰,王术皓. 理化检验(化学分册). 2006(06)
[8]罗丹明类荧光染料的合成及应用[J]. 颜范勇,陈立功,闫喜龙,葛凤燕,段二红. 化学进展. 2006(Z1)
[9]1起群体性碱性玫瑰精中毒[J]. 孙建军,魏福山,闵建雄,王小娅,徐建梅. 中国法医学杂志. 1999(04)
博士论文
[1]纳米TiO2光催化剂无机酸改性及有机污染物降解效能机制[D]. 栾云博.哈尔滨工业大学 2014
[2]改性TiO2纳米管光电极制备及光电催化降解双氯芬酸研究[D]. 程修文.哈尔滨工业大学 2014
[3]沸石分子筛材料合成新路线的探索[D]. 任利敏.吉林大学 2012
本文编号：3101851
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