铋系Z型复合光催化剂制备及其净化甲苯性能研究
发布时间：2021-07-31 07:50
挥发性有机化合物（VOCs）是室内空气的主要污染物之一,光催化氧化技术因操作简单、反应温和等特点在室内空气净化领域得到了广泛的关注。铋系光催化剂作为一种重要的可见光催化材料,成为了光催化领域的研究热点。但单一的铋系光催化剂光生载流子易复合,降低光催化活性,严重制约了其在空气净化、有机污染物降解等环境治理方面的应用。针对这一问题,本论文拟选用窄禁带光催化剂（BiVO4、Bi2O3和g-C3N4）,通过制备可见光化Z型复合光催化剂,抑制光生电子和空穴的复合,进而提高光催化净化VOCs}性能。采用一系列表征手段对复合光催化剂的物相、光学和电化学性能等进行分析。本论文的主要研究工作如下：以还原氧化石墨烯（RGO）为电子传递物,以具备可见光响应的BiVO4和Bi203为基础光催化剂,利用温和绿色的光还原法和共蒸发法制备出具有Z体系的BiVO4/RGO/Bi2O3复合光催化剂。该复合光催化剂具有更高的光催化净化甲苯能力,7h的甲苯矿化率高达95.6%,CO2产率（k2）分别是Bi2O3、BiVO4和BiVO4/Bi2O3的6.7、2.1和1.5倍。这主要归因于RGO的特性：（ⅰ）具有较强的可见光吸...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 半导体光催化氧化VOCs原理及研究进展
1.3 铋系光催化剂研究进展
1.3.1 单一铋系光催化剂
1.3.2 复合铋系光催化剂
1.4 Z体系研究进展
1.4.1 固态电子传递物
1.4.2 无电子传递物
1.5 论文选题依据、研究目的及内容
1.5.1 论文选题依据
1.5.2 研究目的
1.5.3 研究内容
2 BiVO_4/RGO/Bi_2O_3 Z型复合光催化剂光催化甲苯性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂及仪器
2.2.2 复合光催化剂制备
2.2.3 催化剂的表征
2.2.4 光催化活性评价
2.3 实验结果与讨论
2.3.1 晶相结构
2.3.2 形貌结构
2.3.3 光学性能
2.3.4 电化学性能
2.3.5 光催化净化甲苯性能
2.3.6 电子转移和甲苯净化机理
2.4 本章小结
3 BiVO_4/g-C_3N_4 Z型复合光催化剂净化甲苯性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂及仪器
3.2.2 复合光催化剂制备
3.2.3 催化剂的表征
3.2.4 光催化活性评价
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 XRD表征
3.3.2 XPS表征
3.3.3 FTIR表征
3.3.4 SEM和TEM表征
3.3.5 氮气吸附脱附曲线
3.3.6 UV-Vis DRS表征
3.3.7 EIS表征
3.3.8 电子转移机理
3.3.9 光催化净化甲苯性能
3.4 本章小结
4 结论、创新点及展望
4.1 结论
4.2 创新点
4.3 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]原位合成具有高可见光催化活性的C3N4/CdS纳米复合材料（英文）[J]. 崔言娟. 催化学报. 2015(03)
[2]新装修住宅室内空气苯系物污染状况调查[J]. 吴新颖,宋淑敏,孙宝春. 浙江预防医学. 2014(10)
[3]处理挥发性有机废气的几种典型吸附技术[J]. 王溪睿. 环境保护与循环经济. 2014(08)
[4]SnO2/TiO2纳米管复合光催化剂的性能及失活再生[J]. 赵伟荣,施巧梦,刘莹. 物理化学学报. 2014(07)
[5]CuO负载空心球状BiVO4可见光矿化气相甲苯[J]. 赵伟荣,曾婉昀,奚海萍,余纤纤. 物理化学学报. 2014(04)
[6]卤氧化铋光催化剂的研究进展[J]. 王燕琴,瞿梦,冯红武,程小芳. 化工进展. 2014(03)
[7]Cu掺杂TiO2纳米管可见光催化矿化甲苯[J]. 赵伟荣,奚海萍,廖求文. 物理化学学报. 2013(10)
[8]储运油泥处理过程中VOC处置技术研究[J]. 杨方敏,杨帆,金科,王凯蒙,陈柏宇,王北福. 广州化工. 2013(14)
[9]杭州某高校室内空气质量状况调查分析[J]. 干雅平,申秀英,姚超英,徐明仙. 环境污染与防治. 2013(02)
[10]重庆市地下商场TVOC污染调查及来源分析[J]. 高俊敏,陈磊,张英,金芬,李百战. 中南大学学报(自然科学版). 2012(11)
本文编号：3313078
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 半导体光催化氧化VOCs原理及研究进展
1.3 铋系光催化剂研究进展
1.3.1 单一铋系光催化剂
1.3.2 复合铋系光催化剂
1.4 Z体系研究进展
1.4.1 固态电子传递物
1.4.2 无电子传递物
1.5 论文选题依据、研究目的及内容
1.5.1 论文选题依据
1.5.2 研究目的
1.5.3 研究内容
2 BiVO_4/RGO/Bi_2O_3 Z型复合光催化剂光催化甲苯性能研究
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验试剂及仪器
2.2.2 复合光催化剂制备
2.2.3 催化剂的表征
2.2.4 光催化活性评价
2.3 实验结果与讨论
2.3.1 晶相结构
2.3.2 形貌结构
2.3.3 光学性能
2.3.4 电化学性能
2.3.5 光催化净化甲苯性能
2.3.6 电子转移和甲苯净化机理
2.4 本章小结
3 BiVO_4/g-C_3N_4 Z型复合光催化剂净化甲苯性能研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验试剂及仪器
3.2.2 复合光催化剂制备
3.2.3 催化剂的表征
3.2.4 光催化活性评价
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 XRD表征
3.3.2 XPS表征
3.3.3 FTIR表征
3.3.4 SEM和TEM表征
3.3.5 氮气吸附脱附曲线
3.3.6 UV-Vis DRS表征
3.3.7 EIS表征
3.3.8 电子转移机理
3.3.9 光催化净化甲苯性能
3.4 本章小结
4 结论、创新点及展望
4.1 结论
4.2 创新点
4.3 展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]原位合成具有高可见光催化活性的C3N4/CdS纳米复合材料（英文）[J]. 崔言娟. 催化学报. 2015(03)
[2]新装修住宅室内空气苯系物污染状况调查[J]. 吴新颖,宋淑敏,孙宝春. 浙江预防医学. 2014(10)
[3]处理挥发性有机废气的几种典型吸附技术[J]. 王溪睿. 环境保护与循环经济. 2014(08)
[4]SnO2/TiO2纳米管复合光催化剂的性能及失活再生[J]. 赵伟荣,施巧梦,刘莹. 物理化学学报. 2014(07)
[5]CuO负载空心球状BiVO4可见光矿化气相甲苯[J]. 赵伟荣,曾婉昀,奚海萍,余纤纤. 物理化学学报. 2014(04)
[6]卤氧化铋光催化剂的研究进展[J]. 王燕琴,瞿梦,冯红武,程小芳. 化工进展. 2014(03)
[7]Cu掺杂TiO2纳米管可见光催化矿化甲苯[J]. 赵伟荣,奚海萍,廖求文. 物理化学学报. 2013(10)
[8]储运油泥处理过程中VOC处置技术研究[J]. 杨方敏,杨帆,金科,王凯蒙,陈柏宇,王北福. 广州化工. 2013(14)
[9]杭州某高校室内空气质量状况调查分析[J]. 干雅平,申秀英,姚超英,徐明仙. 环境污染与防治. 2013(02)
[10]重庆市地下商场TVOC污染调查及来源分析[J]. 高俊敏,陈磊,张英,金芬,李百战. 中南大学学报(自然科学版). 2012(11)
本文编号：3313078
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