Ni（OH） 2 @ACSs/BiOCl的制备及其光催化性能研究
发布时间：2022-01-05 13:57
Bi OCl作为一种新型间接带隙半导体光催化剂,以其独特的开放式层状结构和间接跃迁模式引起研究者越来越多的关注,被认为是极具应用潜力的光催化材料。目前针对Bi OCl光催化剂的修饰改性和形貌控制大都集中在纳米级别的粉体催化剂上,粉体催化剂存在易团聚、易沉积、回收利用困难等问题,这些问题极大地限制了Bi OCl光催化剂的实际应用。为解决以上问题,本文选取活性炭球（ACSs）为研究对象,在优化其制备条件的基础上,成功制得了Ni（OH）2掺杂的活性炭球（Ni（OH）2@ACSs）,并以此为载体,将Bi OCl光催化剂包裹于其上,制备出Ni（OH）2@ACSs/Bi OCl光催化剂。载体Ni（OH）2@ACSs具有孔径结构发达、中孔率高,有利于吸附大分子有机物质的特性,此外Ni（OH）2的加入又可以及时消耗光生空穴,抑制光生电子-空穴复合,提高光催化反应活性。具体研究内容如下:1.酚醛树脂基活性炭球（ACSs）的制备及表征（1）以间甲苯酚和甲醛为反应单体,采用悬浮聚合法制备了酚醛树脂基...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 引言
1.2 半导体光催化机理
1.3 BiOCl光催化剂简介
1.4 BiOCl光催化材料的常用制备方法
1.4.1 水解法
1.4.2 水（溶剂）热法
1.4.3 醇热法
1.4.4 其它方法
1.5 BiOCl光催化材料的改性制备
1.5.1 离子掺杂
1.5.2 贵金属沉积
1.5.3 半导体复合
1.6 BiOCl光催化材料固定化
1.6.1 BiOCl固定化研究现状
1.6.2 BiOCl固定化载体的选择
1.6.3 载体活性炭球简介
1.6.4 载体活性炭球的制备
1.6.5 载体活性炭球的应用
1.7 研究内容及意义
第二章 实验部分
2.1 仪器及试剂
2.2 主要实验装置及工艺条件
2.2.2 炭化和活化装置
2.2.3 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl制备工艺
2.3 制备方法
2.3.1 悬浮聚合法制备含Ni酚醛树脂球
2.3.2 x-Ni(OH)_2@ACSs的制备
2.3.3 x-Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的制备
2.4 主要分析表征方法
2.4.1 X射线衍射测试(XRD)
2.4.2 扫描电子显微镜(SEM)
2.4.3 X射线光电子能谱(XPS)
2.4.4 傅里叶变换红外光谱(FTIR)
2.4.5 比表面积及孔结构测试
2.4.6 热重分析(TGA)
2.4.7 电子自旋共振(ESR)
2.5 光催化活性评价
2.5.1 光催化活性测试实验过程
2.5.2 目标降解物的紫外可见吸收光谱
第三章 酚醛树脂基活性炭球(ACSs)的制备
3.1 引言
3.2 酚醛树脂球的制备
3.2.1 悬浮聚合成球原理
3.2.2 酚醛树脂球粒径分布影响因素
3.3 酚醛树脂球的表征
3.3.1 形貌分析
3.3.2 热重分析
3.4 酚醛树脂基活性炭球的制备
3.4.1 炭化实验
3.4.2 活化实验
3.5 酚醛树脂基活性炭球表征
3.5.1 形貌分析
3.5.2 孔结构分析
3.6 本章小结
第四章 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的制备及光催化性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 Ni(OH)_2@ACSs的制备
4.2.2 Ni(OH)_2@ACSs的表征
4.2.3 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的制备
4.2.4 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的表征
4.2.5 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的光催化活性测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 载体Ni(OH)_2@ACSs的分析表征
4.3.2 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的分析表征
4.3.3 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的光催化活性测试
4.3.4 降解间苯二酚条件探索
4.3.5 光催化机理探究
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]壳聚糖-生物炭微球对甲基红的吸附及微球菌剂的吸附增益效应[J]. 杜敬霆,孙朋飞,赵宇华,张昕. 浙江大学学报(农业与生命科学版). 2015(02)
[2]酚醛树脂基多孔炭的制备及应用研究进展[J]. 黄婧,文婕,江成发,杨文. 功能材料. 2015(01)
[3]Sn/BiOCl光催化剂的制备及其光催化性能[J]. 王艳,刘军,王哲,杜凡,樊彩梅. 太原理工大学学报. 2014(06)
[4]淀粉基活性炭微球的制备及电化学性能研究[J]. 付晓亭,贾凡,陈明鸣,王成扬. 电源技术. 2014(06)
[5]W掺杂BiOCl光催化剂的制备及其可见光催化性能研究[J]. 成姣,曾大文,唐藤藤,崔占奎,田守勤. 化学与生物工程. 2014(03)
[6]复合材料BiOI/BiOCl的制备及可见光催化降解活性艳红X-3B[J]. 王晓萌,杨绍贵,孙成,何欢,李永. 环境科学学报. 2014(09)
[7]物理吸附法处理制药废水的研究[J]. 许淑青. 甘肃科技. 2013(20)
[8]活性炭吸附法在工业废水处理中的应用[J]. 李鹏. 科技与企业. 2013(21)
[9]Mesopolymer modified with palladium phthalocyaninesulfonate as a versatile photocatalyst for phenol and bisphenol A degradation under visible light irradiation[J]. Rong Xing,Lin Wu,Zhenghao Fei,Peng Wu. Journal of Environmental Sciences. 2013(08)
[10]α-Ni（OH）2的合成及其性能表征[J]. 牛虎虎,谢鲜梅,吴旭,安霞,陈生. 材料导报. 2013(12)
博士论文
[1]脲醛树脂基炭微球的制备及其形貌控制研究[D]. 王大林.天津大学 2011
[2]马铃薯淀粉基炭微球制备机理及电化学性能的研究[D]. 赵朔.天津大学 2009
[3]聚苯乙烯基炭微球的制备研究[D]. 李立朝.北京化工大学 2007
硕士论文
[1]喷雾干燥法制备中孔炭微球及其吸附性能研究[D]. 李旭.华东理工大学 2015
[2]TiO2及BiOBr改性复合物光催化降解有机污染物的研究[D]. 王日精.浙江理工大学 2013
[3]炭微球的水热制备、表征及活化[D]. 李敏.东北林业大学 2011
[4]碳微球的水热法合成及性能研究[D]. 张永超.黑龙江大学 2008
本文编号：3570475
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文献综述
1.1 引言
1.2 半导体光催化机理
1.3 BiOCl光催化剂简介
1.4 BiOCl光催化材料的常用制备方法
1.4.1 水解法
1.4.2 水（溶剂）热法
1.4.3 醇热法
1.4.4 其它方法
1.5 BiOCl光催化材料的改性制备
1.5.1 离子掺杂
1.5.2 贵金属沉积
1.5.3 半导体复合
1.6 BiOCl光催化材料固定化
1.6.1 BiOCl固定化研究现状
1.6.2 BiOCl固定化载体的选择
1.6.3 载体活性炭球简介
1.6.4 载体活性炭球的制备
1.6.5 载体活性炭球的应用
1.7 研究内容及意义
第二章 实验部分
2.1 仪器及试剂
2.2 主要实验装置及工艺条件
2.2.2 炭化和活化装置
2.2.3 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl制备工艺
2.3 制备方法
2.3.1 悬浮聚合法制备含Ni酚醛树脂球
2.3.2 x-Ni(OH)_2@ACSs的制备
2.3.3 x-Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的制备
2.4 主要分析表征方法
2.4.1 X射线衍射测试(XRD)
2.4.2 扫描电子显微镜(SEM)
2.4.3 X射线光电子能谱(XPS)
2.4.4 傅里叶变换红外光谱(FTIR)
2.4.5 比表面积及孔结构测试
2.4.6 热重分析(TGA)
2.4.7 电子自旋共振(ESR)
2.5 光催化活性评价
2.5.1 光催化活性测试实验过程
2.5.2 目标降解物的紫外可见吸收光谱
第三章 酚醛树脂基活性炭球(ACSs)的制备
3.1 引言
3.2 酚醛树脂球的制备
3.2.1 悬浮聚合成球原理
3.2.2 酚醛树脂球粒径分布影响因素
3.3 酚醛树脂球的表征
3.3.1 形貌分析
3.3.2 热重分析
3.4 酚醛树脂基活性炭球的制备
3.4.1 炭化实验
3.4.2 活化实验
3.5 酚醛树脂基活性炭球表征
3.5.1 形貌分析
3.5.2 孔结构分析
3.6 本章小结
第四章 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的制备及光催化性能研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 Ni(OH)_2@ACSs的制备
4.2.2 Ni(OH)_2@ACSs的表征
4.2.3 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的制备
4.2.4 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的表征
4.2.5 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的光催化活性测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 载体Ni(OH)_2@ACSs的分析表征
4.3.2 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的分析表征
4.3.3 Ni(OH)_2@ACSs/BiOCl的光催化活性测试
4.3.4 降解间苯二酚条件探索
4.3.5 光催化机理探究
4.4 本章小结
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]壳聚糖-生物炭微球对甲基红的吸附及微球菌剂的吸附增益效应[J]. 杜敬霆,孙朋飞,赵宇华,张昕. 浙江大学学报(农业与生命科学版). 2015(02)
[2]酚醛树脂基多孔炭的制备及应用研究进展[J]. 黄婧,文婕,江成发,杨文. 功能材料. 2015(01)
[3]Sn/BiOCl光催化剂的制备及其光催化性能[J]. 王艳,刘军,王哲,杜凡,樊彩梅. 太原理工大学学报. 2014(06)
[4]淀粉基活性炭微球的制备及电化学性能研究[J]. 付晓亭,贾凡,陈明鸣,王成扬. 电源技术. 2014(06)
[5]W掺杂BiOCl光催化剂的制备及其可见光催化性能研究[J]. 成姣,曾大文,唐藤藤,崔占奎,田守勤. 化学与生物工程. 2014(03)
[6]复合材料BiOI/BiOCl的制备及可见光催化降解活性艳红X-3B[J]. 王晓萌,杨绍贵,孙成,何欢,李永. 环境科学学报. 2014(09)
[7]物理吸附法处理制药废水的研究[J]. 许淑青. 甘肃科技. 2013(20)
[8]活性炭吸附法在工业废水处理中的应用[J]. 李鹏. 科技与企业. 2013(21)
[9]Mesopolymer modified with palladium phthalocyaninesulfonate as a versatile photocatalyst for phenol and bisphenol A degradation under visible light irradiation[J]. Rong Xing,Lin Wu,Zhenghao Fei,Peng Wu. Journal of Environmental Sciences. 2013(08)
[10]α-Ni（OH）2的合成及其性能表征[J]. 牛虎虎,谢鲜梅,吴旭,安霞,陈生. 材料导报. 2013(12)
博士论文
[1]脲醛树脂基炭微球的制备及其形貌控制研究[D]. 王大林.天津大学 2011
[2]马铃薯淀粉基炭微球制备机理及电化学性能的研究[D]. 赵朔.天津大学 2009
[3]聚苯乙烯基炭微球的制备研究[D]. 李立朝.北京化工大学 2007
硕士论文
[1]喷雾干燥法制备中孔炭微球及其吸附性能研究[D]. 李旭.华东理工大学 2015
[2]TiO2及BiOBr改性复合物光催化降解有机污染物的研究[D]. 王日精.浙江理工大学 2013
[3]炭微球的水热制备、表征及活化[D]. 李敏.东北林业大学 2011
[4]碳微球的水热法合成及性能研究[D]. 张永超.黑龙江大学 2008
本文编号：3570475
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