基于导电聚合物的可见光催化剂的制备及其降解污染物的性能
发布时间：2021-06-08 08:18
光催化技术是一种新型有效的环境污染控制技术,具有环境友好,污染物分解彻底等优点。同时,由于具有可利用太阳能的可能性而受到广泛的关注。但目前以TiO2为代表的光催化剂存在可见光利用效率低和量子效率低等缺点,这些因素限制了光催化技术的进一步发展。导电聚合物是一种具有半导体特性的高分子聚合物,具有较强的可见光吸收性能和电荷迁移能力。将导电聚合物与其他半导体进行复合形成异质结可以促进光生电荷的有效分离；同时通过引入光子晶体和核壳介孔微球等结构的反射效应、散射效应和慢光效应可以实现对可见光的有效富集,以上两方面协同作用可以实现可见光下对污染物的高效光催化降解。本论文围绕以上内容,主要开展了以下几个方面的工作：（1）结合模板法、液相沉积法、旋转涂覆法和浸渍法制备了反蛋白石TiO2光子晶体耦合的TiO2/聚3-己基噻吩（P3HT）复合光催化剂（Bilayer TiO2/P3HT）。Bilayer TiO2/P3HT由内层的反蛋白石TiO2和外层的纳米颗粒TiO2组成,其中反蛋白石TiO2具有规则的面心立方体结构,TiO2纳米颗粒层是由5-25 nm的纳米颗粒组成。经过P3HT修饰之后,Bilayer...
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
TIOZ光催化反应机理示意图[6，71Fig.1.1Sehematicdi笔ramofthephotoeatalyticmeehanismoeeurringonTioZI)artiele[6，71
半导体的能带结构从本质上决定了半导体对光的吸收波长范围和氧化还原的能力。目前主要研究的光催化剂中，主要是金属的氧化物和硫化物，如Ti02、CdS、wO3等，这些常见半导体的禁带宽度(Eg)及能带的位置如图1.5所示1162]。从图中可以看出，大多数半导体的禁带宽度都比较宽。因此，由半导体的光吸收闭值入;与带隙Eg之间的关系E犷1240/碗可以计算得知，大部分半导体的吸收波长闭值都落在紫外光区域。而在整个太阳光谱的能量分布中，紫外光只占了很少一部分，不到5%。可见光占了很大一部分，约占43%。这大大的限制了光催化技术的实际应用。例如应用最多的锐钦矿型TIOZ，它的光催化活性虽然相对比较高，性质也稳定，在pH为1时的带隙为 3.2eV
基于导电聚合物的可见光光催化剂的制备及其降解污染物的性能光子晶体的概念87年，E.Yablonovitch和5.John分别独立地提出了光子晶体的概念，晶体概念类比而来的[‘“8，’69]。他们最初的想法是用一种材料来改变在其质，就像我们利用半导体材料改变在其中通过的电子的性质一样。众所材料中，原子排布的晶格结构产生的周期性电势场影响着在其中运动的子将形成能带结构。
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯的制备与表征[J]. 马文石,周俊文,程顺喜. 高校化学工程学报. 2010(04)
[2]类石墨结构氮化碳的合成及其应用[J]. 孟雅丽,陈丹,宋文乔,辛钢. 广州化工. 2010(08)
[3]纳米TiO2光催化降解甲醛的影响因素[J]. 沈文浩,龙周,陈小泉,李东勋. 华南理工大学学报(自然科学版). 2010(08)
[4]石墨烯的制备、功能化及在化学中的应用[J]. 胡耀娟,金娟,张卉,吴萍,蔡称心. 物理化学学报. 2010(08)
[5]光子学视角分析自然界中的生物结构色彩美[J]. 王霞,王自霞,吕浩,关立强,赵秋玲. 科学通报. 2010(12)
[6]变色魔术师—自然界中的光子晶体[J]. 李伟,贺毅,张云,李永安. 延安职业技术学院学报. 2010(02)
[7]TiO2光催化杀菌机理及应用研究进展[J]. 张慧书,刘守新. 科学技术与工程. 2009(17)
[8]反蛋白石光子晶体的研究进展[J]. 韩国志,孙立国. 化学通报. 2009(04)
[9]纳米异质结光催化材料在环境污染控制领域的研究进展[J]. 于洪涛,全燮. 化学进展. 2009(Z1)
[10]TiO2光催化还原重金属离子的研究进展[J]. 黄锦勇,刘国光,张万辉,黄杰,林婷,汪玉娟. 环境科学与技术. 2008(12)
博士论文
[1]聚苯胺衍生物纳米复合材料的制备及性质研究[D]. 丁世海.吉林大学 2009
[2]可见光响应型光催化剂的制备、结构和性能研究[D]. 丁建军.中国科学技术大学 2009
[3]H2O2敏化纳米TiO2及其可见光催化活性研究[D]. 邹建.重庆大学 2009
[4]光子晶体用纳米颗粒的制备改性自组装及其光学性能[D]. 程冰.陕西科技大学 2008
[5]导电聚合物纳米复合薄膜的制备及其氨敏特性研究[D]. 太惠玲.电子科技大学 2008
[6]反蛋白石及TiO2空心微球非密堆积FCC结构光子晶体的制备及其带隙研究[D]. 曹艳玲.吉林大学 2008
[7]导电聚合物纳米材料的制备及特性研究[D]. 杨亚杰.电子科技大学 2007
[8]导电聚合物/半导体纳米复合材料的制备及其光催化性能研究[D]. 李生英.西北师范大学 2006
[9]光子晶体及其应用的研究[D]. 何晓东.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2002
硕士论文
[1]导电聚合物的制备与电化学性能[D]. 蒋凤平.暨南大学 2010
[2]石墨相碳氮化合物的制备及表征[D]. 刘伟.吉林大学 2009
[3]二维光子晶体带隙及波导慢光特性研究[D]. 张曼.西南交通大学 2009
[4]光子晶体波导中慢光的研究[D]. 马顗晨.北京化工大学 2009
[5]氮化碳、氮化硅纳米材料的合成及表征[D]. 赵鹏.合肥工业大学 2009
本文编号：3218036
【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：120 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
TIOZ光催化反应机理示意图[6，71Fig.1.1Sehematicdi笔ramofthephotoeatalyticmeehanismoeeurringonTioZI)artiele[6，71
半导体的能带结构从本质上决定了半导体对光的吸收波长范围和氧化还原的能力。目前主要研究的光催化剂中，主要是金属的氧化物和硫化物，如Ti02、CdS、wO3等，这些常见半导体的禁带宽度(Eg)及能带的位置如图1.5所示1162]。从图中可以看出，大多数半导体的禁带宽度都比较宽。因此，由半导体的光吸收闭值入;与带隙Eg之间的关系E犷1240/碗可以计算得知，大部分半导体的吸收波长闭值都落在紫外光区域。而在整个太阳光谱的能量分布中，紫外光只占了很少一部分，不到5%。可见光占了很大一部分，约占43%。这大大的限制了光催化技术的实际应用。例如应用最多的锐钦矿型TIOZ，它的光催化活性虽然相对比较高，性质也稳定，在pH为1时的带隙为 3.2eV
基于导电聚合物的可见光光催化剂的制备及其降解污染物的性能光子晶体的概念87年，E.Yablonovitch和5.John分别独立地提出了光子晶体的概念，晶体概念类比而来的[‘“8，’69]。他们最初的想法是用一种材料来改变在其质，就像我们利用半导体材料改变在其中通过的电子的性质一样。众所材料中，原子排布的晶格结构产生的周期性电势场影响着在其中运动的子将形成能带结构。
【参考文献】：
期刊论文
[1]石墨烯的制备与表征[J]. 马文石,周俊文,程顺喜. 高校化学工程学报. 2010(04)
[2]类石墨结构氮化碳的合成及其应用[J]. 孟雅丽,陈丹,宋文乔,辛钢. 广州化工. 2010(08)
[3]纳米TiO2光催化降解甲醛的影响因素[J]. 沈文浩,龙周,陈小泉,李东勋. 华南理工大学学报(自然科学版). 2010(08)
[4]石墨烯的制备、功能化及在化学中的应用[J]. 胡耀娟,金娟,张卉,吴萍,蔡称心. 物理化学学报. 2010(08)
[5]光子学视角分析自然界中的生物结构色彩美[J]. 王霞,王自霞,吕浩,关立强,赵秋玲. 科学通报. 2010(12)
[6]变色魔术师—自然界中的光子晶体[J]. 李伟,贺毅,张云,李永安. 延安职业技术学院学报. 2010(02)
[7]TiO2光催化杀菌机理及应用研究进展[J]. 张慧书,刘守新. 科学技术与工程. 2009(17)
[8]反蛋白石光子晶体的研究进展[J]. 韩国志,孙立国. 化学通报. 2009(04)
[9]纳米异质结光催化材料在环境污染控制领域的研究进展[J]. 于洪涛,全燮. 化学进展. 2009(Z1)
[10]TiO2光催化还原重金属离子的研究进展[J]. 黄锦勇,刘国光,张万辉,黄杰,林婷,汪玉娟. 环境科学与技术. 2008(12)
博士论文
[1]聚苯胺衍生物纳米复合材料的制备及性质研究[D]. 丁世海.吉林大学 2009
[2]可见光响应型光催化剂的制备、结构和性能研究[D]. 丁建军.中国科学技术大学 2009
[3]H2O2敏化纳米TiO2及其可见光催化活性研究[D]. 邹建.重庆大学 2009
[4]光子晶体用纳米颗粒的制备改性自组装及其光学性能[D]. 程冰.陕西科技大学 2008
[5]导电聚合物纳米复合薄膜的制备及其氨敏特性研究[D]. 太惠玲.电子科技大学 2008
[6]反蛋白石及TiO2空心微球非密堆积FCC结构光子晶体的制备及其带隙研究[D]. 曹艳玲.吉林大学 2008
[7]导电聚合物纳米材料的制备及特性研究[D]. 杨亚杰.电子科技大学 2007
[8]导电聚合物/半导体纳米复合材料的制备及其光催化性能研究[D]. 李生英.西北师范大学 2006
[9]光子晶体及其应用的研究[D]. 何晓东.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2002
硕士论文
[1]导电聚合物的制备与电化学性能[D]. 蒋凤平.暨南大学 2010
[2]石墨相碳氮化合物的制备及表征[D]. 刘伟.吉林大学 2009
[3]二维光子晶体带隙及波导慢光特性研究[D]. 张曼.西南交通大学 2009
[4]光子晶体波导中慢光的研究[D]. 马顗晨.北京化工大学 2009
[5]氮化碳、氮化硅纳米材料的合成及表征[D]. 赵鹏.合肥工业大学 2009
本文编号：3218036
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