Sm 2 BiTaO 7 的合成、表征及可见光催化降解青莲染料性能和机理的研究

发布时间：2024-02-27 03:41

　　光催化技术作为太阳能利用领域的一种新兴技术,越来越受到人们的关注。因其具有高效、节能和无二次污染等优点,在处理难生物降解有机物方面具有良好的效果和广阔的应用前景,而目前光催化技术的研究重点主要集中在对传统光催化剂的改性和研发新型的可见光响应的光催化剂上。本文利用传统观的高温固相烧结法,以Sm₂O₃、Bi₂O₃和Ta₂O₅为原材料,成功合成了可见光响应的光催化剂Sm₂BiTaO₇,并对其进行了物理学、化学、材料学、晶体学等方面的表征,主要表征手段包括：XRD、UV-vis、FTIR、SEM-EDS、 TEM-SAED、XPS、BET、Zeta电位。表征分析结果表明：制备的样品Sm2BiTa07为立方晶系萤石结构,空间群为225 Fm3m,由Sm40正四面体和Ta(Bi) 0₆正八面体构成,样品为不规则颗粒状,比表面积较小,样品在可见光区域具有良好的光吸收性能,禁带宽度为2.42eV。在可见光光...

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章
    1.1 引言
    1.2 传统染料处理方法
        1.2.1 物理法
        1.2.2 化学法
        1.2.3 生物法
    1.3 光催化法
        1.3.1 光催化技术背景
        1.3.2 光催化技术基本原理
        1.3.3 光催化剂的研究进展
        1.3.4 新型可见光响应光催化剂
    1.4 选题依据及研究内容
        1.4.1 选题依据
        1.4.2 研究内容
第二章 Sm₂BiTaO₇的制备和表征分析
    2.1 实验材料与方法
        2.1.1 主要试剂及仪器
        2.1.2 Sm₂BiTaO₇表征分析手段
        2.1.3 催化剂的制备方法
    2.2 Sm₂BiTaO₇表征结果分析
        2.2.1 XRD表征
        2.2.2 UV-vis表征
        2.2.3 SEM-EDS表征
        2.2.4 TEM-SAED表征
        2.2.5 FT-IR表征
        2.2.6 BET表征
        2.2.7 Zeta电位
        2.2.8 XPS表征
        2.2.9 PL表征
    2.3 本章小结
第三章 Sm₂BiTaO₇的光催化降解研究
    3.1 实验试剂与方法
        3.1.1 实验试剂
        3.1.2 实验仪器
    3.2 染料的选择及分析方法
        3.2.1 直接染料简介
        3.2.2 分析测定方法
        3.2.3 直接青莲的标准曲线绘制
    3.3 降解实验
        3.3.1 反应装置
        3.3.2 空白对照实验
        3.3.3 Sm₂BiTaO₇最佳投加量实验
        3.3.4 染料初始浓度的确定
        3.3.5 不同煅烧温度的Sm₂BiTaO₇降解效果
        3.3.6 不同保温时间的Sm₂BiTaO₇降解效果
        3.3.7 反应体系pH对降解效果的影响
        3.3.8 Sm₂BiTaO₇在无机盐溶液中光催化降解效果
        3.3.9 Sm₂BiTaO₇催化性能稳定性实验
        3.3.10 与TiO₂和掺N的TiO₂的比较
    3.4 降解机理的研究
        3.4.1 活性基团的研究
        3.4.2 反应动力学的研究
    3.5 本章小结
第四章 结论
参考文献
硕士研究生期间的主要科研成果
致谢



本文编号：3912319