铋系半导体复合光催化剂的构建及其对抗生素的降解和机理研究

发布时间：2023-06-02 20:24

　　目前,由难降解有机污染物抗生素引起的环境污染越来越严重,具有可持续、高效、绿色等特点的太阳光驱动的光催化技术被广泛应用于水体中抗生素的去除。铋系半导体具有比表面积大、无毒、具有合适的能带位置等特点,使其在光催化领域拥有很大的应用潜力。然而,快速的光生载流子的复合和狭窄的可见光吸收范围削弱了光催化活性。通过构建异质结形成内在电场,促进光生载流子的分离和转移、拓展太阳光的响应范围是十分有效的策略。本文分别进行了CuS、g-C₃N₄以及富氧缺陷型WO₃光催化剂修饰铋系半导体对水体中抗生素的高效降解和相关机理的研究。第一部分通过在BiVO₄表面原位增长CuS合成CuS/BiVO₄ p-n异质结光催化剂用于可见光光催化降解环丙沙星(CIP)。在可见光照射下,CuS/BiVO₄光催化剂展现了优于CuS和BiVO₄的光催化活性。其中,CuS负载量为7%时拥有最高的降解效率,可降解86.7%的CIP。通过拟一级动力学模型拟合,7%CuS/BiVO

【文章页数】：106 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 抗生素类污染物污染现状
    1.3 光催化技术
    1.4 铋系半导体光催化剂的合成和研究现状
        1.4.1 铋系半导体的合成
        1.4.2 研究现状
    1.5 选题意义和研究内容
        1.5.1 选题意义
        1.5.2 研究内容
第2章 CuS/BiVO₄(040)二元异质结光催化剂的构建及其降解水体中环丙沙星的研究
    2.1 前言
    2.2 实验材料与方法
        2.2.1 实验试剂和仪器
        2.2.2 光催化剂制备和表征
        2.2.3 表征
        2.2.4 光催化活性检测
        2.2.5 光电化学检测
    2.3 结果和讨论
        2.3.1 表征分析
        2.3.2 光催化活性检测
        2.3.3 光催化机制
        2.3.4 CIP光催化降解路径
        2.3.5 稳定性检测
    2.4 小结
第3章 BiOBr/CDs/g-C₃N₄2D/2D Z-型异质结光催化剂的构建及其降解水体中抗生素的研究
    3.1 前言
    3.2 实验方法
        3.2.1 实验试剂
        3.2.2 光催化剂的构建
        3.2.3 特性
        3.2.4 光催化活性检测
        3.2.5 光电化学检测
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 表征分析
        3.3.2 光催化活性检测
        3.3.3 无机离子对光催化活性的影响
        3.3.4 光催化机制
        3.3.5 CIP降解路线
        3.3.6 稳定性检测
    3.4 小结
第4章 V_o-WO₃/Bi₂WO₆原子级异质结光催化剂的构建及其降解水体中环丙沙星的研究
    4.1 前言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验试剂
        4.2.2 光催化剂的构建
        4.2.3 表征
        4.2.4 光催化活性检测
        4.2.5 光电化学检测
    4.3 结果和讨论
        4.3.1 表征分析
        4.3.2 光催化活性检测
        4.3.3 光催化机制
        4.3.4 CIP降解路线
        4.3.5 光稳定性检测
    4.4 小结
结论与展望
参考文献
附录A攻读硕士学位期间所发表的学术论文目录
附录B攻读硕士学位期间所发表的专利目录
附录C攻读学位期间获得的奖励
致谢



本文编号：3827977