Bi 2 MoO 6 基复合催化电极的制备及其光电催化降解有机物性能研究

发布时间：2023-07-30 18:39

　　光电催化技术作为光催化与电催化耦合过程,在新能源与环境污染治理等方面得到了社会各界的广泛关注,尤其在水体有机污染物降解领域展现出了良好的应用发展前景。本文以铋系可见光响应型光催化剂Bi₂MoO₆为主体,成功制备了改性的复合光电催化材料及电极,结合光电催化过程实现了水体有机物降解性能的提升,并对其影响机制进行了探究。首先使用碳量子点(CQDs)对Bi₂MoO₆光电极进行了修饰改性。采用溶剂热法与煅烧过程制备了Bi₂MoO₆电极,并通过动态吸附法在其表面负载了CQDs。CQDs的引入提升了电极表面光生载流子的迁移能力,同时通过上转换荧光效应增强了可见光范围内的光吸收能力。结合光电催化外置偏压对载流子分离效率的提升作用,CQDs/Bi₂MoO₆复合光电极在可见光照下2 h内对亚甲基蓝降解率可达82.7%。结合催化剂结构性质等表征手段,提出了光电催化降解有机污染物的机理解释。为提升Bi₂MoO

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 光催化与光电催化技术
        1.2.1 研究背景
        1.2.2 半导体光催化剂的原理
        1.2.3 光催化剂的研究方向
        1.2.4 光电催化技术
    1.3 Bi₂MoO₆光催化剂的研究与发展
        1.3.1 铋系光催化剂的研究现状
        1.3.2 Bi₂MoO₆的简介
        1.3.3 Bi₂MoO₆的合成
        1.3.4 光催化剂的改性
    1.5 本文的研究意义与研究内容
        1.5.1 研究意义
        1.5.2 研究内容
第2章 实验材料与表征手段
    2.1 实验试剂及仪器
    2.2 ITO导电玻片基底的预处理
    2.3 催化材料的表征手段
        2.3.1 X射线衍射
        2.3.2 扫描电子显微镜
        2.3.3 透射电子显微镜
        2.3.4 X射线光电子能谱
        2.3.5 紫外-可见漫反射吸光光谱
        2.3.6 荧光光谱
    2.4 催化材料的光电化学特性测试
        2.4.1 光电化学测试条件
        2.4.2 电化学阻抗谱
        2.4.3 光电流响应
第3章 碳量子点修饰Bi₂MoO₆复合电极的光电催化性能研究
    3.1 光电极的制备与活性评价
        3.1.1 光电极的制备
        3.1.2 光电催化降解实验
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 晶体结构与元素分析
        3.2.2 表面形貌
        3.2.3 光吸收能力
        3.2.4 光生载流子迁移能力
        3.2.5 光电催化降解性能
        3.2.6 光电催化反应机理
    3.3 本章小结
第4章 氧空位修饰的Bi₂MoO₆负载WO₃复合电极的光电催化性能研究
    4.1 光电极的制备与活性评价
        4.1.1 光电极的制备
        4.1.2 光电催化降解实验
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 晶体结构与元素分析
        4.2.2 表面形貌
        4.2.3 光吸收能力
        4.2.4 光生载流子迁移能力
        4.2.5 光电催化降解性能
        4.2.6 能带结构与光电催化反应机理
    4.3 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 创新点
    5.3 课题展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢



本文编号：3837968