铁酸盐异质结纳米材料的制备及其可见光催化性能研究
发布时间：2024-06-10 20:01
随着科学技术的发展和人口数量的快速增长,环境污染现象日益严峻,全面治理大气、水、土壤等的污染问题已经刻不容缓。光催化氧化技术可以利用天然太阳能,在常温常压下将污染物彻底矿化成二氧化碳和水,是处理环境污染问题潜在有效的方法,而传统的TiO2催化剂对可见光的利用率低且催化活性不高。针对上述问题,本论文构建了三种铁酸盐异质结可见光响应型催化剂,利用异质结构促进光生载流子的分离和迁移效率,从而提高光催化降解率。利用现代仪器分析方法对所制备的异质结材料进行了形貌和结构的表征,并考察了其对气相甲苯和抗生素废水可见光催化活性。主要研究成果如下:(1)采用溶剂热法和固相研磨法制备出ZnFe2O4/WO3纳米管状异质结材料,直径约150 nm的纳米管表面附着大量纳米颗粒,兼具ZnFe2O4和WO3的特征X射线衍射峰和红外峰。与单相WO3材料相比,ZnFe2O4/WO3
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第一章 文献综述
1.1 纳米光催化材料分类
1.1.1 二元金属氧化物
1.1.2 复合金属氧化物
1.1.3 金属硫化物
1.1.4 非金属材料
1.2 光催化材料合成方法
1.2.1 气相合成法
1.2.2 液相合成法
1.2.3 其他方法
1.3 高效光催化材料设计策略
1.3.1 减小颗粒尺寸
1.3.2 控制微观形貌
1.3.3 掺杂各种离子
1.3.4 构建异质结构
1.4 半导体异质结促进电荷分离原理
1.4.1 传统异质结促进电荷分离原理
1.4.2 Z型异质结促进电荷分离原理
1.5 研究意义及内容
1.5.1 研究背景及意义
1.5.2 研究内容
第二章 ZnFe2O4/WO3 纳米管状异质结光催化降解气相甲苯性能
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料与仪器
2.2.2 ZnFe2O4/WO3 纳米管状异质结的制备
2.2.3 ZnFe2O4/WO3 纳米管状异质结的结构表征与分析方法
2.2.4 甲苯在ZnFe2O4/WO3 纳米管状异质结上的可见光催化降解
2.3 结果与讨论
2.3.1 ZnFe2O4/WO3 纳米管状异质结的XRD分析
2.3.2 ZnFe2O4/WO3 纳米管状异质结的SEM分析
2.3.3 ZnFe2O4/WO3 纳米管状异质结的FTIR分析
2.3.4 ZnFe2O4/WO3 纳米管状异质结可见光催化降解甲苯的性能
2.3.5 气相甲苯在异质结纳米材料上的可见光催化反应机理推测
本章小结
第三章 ZnFe2O4/WO3 纳米棒状异质结光催化降解甲硝唑性能
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料与仪器
3.2.2 ZnFe2O4/WO3 纳米棒状异质结的制备
3.2.3 ZnFe2O4/WO3 纳米棒状异质结的结构表征与分析方法
3.2.4 ZnFe2O4/WO3 纳米棒状异质结可见光催化降解抗生素废水
3.3 结果与讨论
3.3.1 ZnFe2O4/WO3 纳米棒状异质结的XRD分析
3.3.2 ZnFe2O4/WO3 纳米棒状异质结的SEM分析
3.3.3 ZnFe2O4/WO3 纳米棒状异质结的FTIR分析
3.3.4 ZnFe2O4/WO3 纳米棒状异质结可见光催化降解抗生素废水性能
本章小结
第四章 BaFeO2.5/g-C3N4 纳米球状异质结光催化降解头孢克肟性能
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料与仪器
4.2.2 BaFeO2.5/g-C3N4 纳米球状异质结材料的制备
4.2.3 BaFeO2.5/g-C3N4 纳米球状异质结材料的结构表征与分析方法
4.2.4 BaFeO2.5/g-C3N4 纳米球状异质结催化剂可见光催化降解抗生素废水
4.3 结果与讨论
4.3.1 BaFeO2.5/g-C3N4 纳米球状异质结材料的XRD分析
4.3.2 BaFeO2.5/g-C3N4 纳米球状异质结材料的SEM分析
4.3.3 BaFeO2.5/g-C3N4 纳米球状异质结材料的FTIR分析
4.3.4 BaFeO2.5/g-C3N4 纳米球状异质结材料可见光催化降解抗生素废水性能
4.3.5 铁酸盐纳米异质结材料能带结构及可见光诱导的电荷分离机理分析
本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3991832
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
第一章 文献综述
1.1 纳米光催化材料分类
1.1.1 二元金属氧化物
1.1.2 复合金属氧化物
1.1.3 金属硫化物
1.1.4 非金属材料
1.2 光催化材料合成方法
1.2.1 气相合成法
1.2.2 液相合成法
1.2.3 其他方法
1.3 高效光催化材料设计策略
1.3.1 减小颗粒尺寸
1.3.2 控制微观形貌
1.3.3 掺杂各种离子
1.3.4 构建异质结构
1.4 半导体异质结促进电荷分离原理
1.4.1 传统异质结促进电荷分离原理
1.4.2 Z型异质结促进电荷分离原理
1.5 研究意义及内容
1.5.1 研究背景及意义
1.5.2 研究内容
第二章 ZnFe2O4/WO3 纳米管状异质结光催化降解气相甲苯性能
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验材料与仪器
2.2.2 ZnFe2O4/WO3 纳米管状异质结的制备
2.2.3 ZnFe2O4/WO3 纳米管状异质结的结构表征与分析方法
2.2.4 甲苯在ZnFe2O4/WO3 纳米管状异质结上的可见光催化降解
2.3 结果与讨论
2.3.1 ZnFe2O4/WO3 纳米管状异质结的XRD分析
2.3.2 ZnFe2O4/WO3 纳米管状异质结的SEM分析
2.3.3 ZnFe2O4/WO3 纳米管状异质结的FTIR分析
2.3.4 ZnFe2O4/WO3 纳米管状异质结可见光催化降解甲苯的性能
2.3.5 气相甲苯在异质结纳米材料上的可见光催化反应机理推测
本章小结
第三章 ZnFe2O4/WO3 纳米棒状异质结光催化降解甲硝唑性能
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验材料与仪器
3.2.2 ZnFe2O4/WO3 纳米棒状异质结的制备
3.2.3 ZnFe2O4/WO3 纳米棒状异质结的结构表征与分析方法
3.2.4 ZnFe2O4/WO3 纳米棒状异质结可见光催化降解抗生素废水
3.3 结果与讨论
3.3.1 ZnFe2O4/WO3 纳米棒状异质结的XRD分析
3.3.2 ZnFe2O4/WO3 纳米棒状异质结的SEM分析
3.3.3 ZnFe2O4/WO3 纳米棒状异质结的FTIR分析
3.3.4 ZnFe2O4/WO3 纳米棒状异质结可见光催化降解抗生素废水性能
本章小结
第四章 BaFeO2.5/g-C3N4 纳米球状异质结光催化降解头孢克肟性能
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验材料与仪器
4.2.2 BaFeO2.5/g-C3N4 纳米球状异质结材料的制备
4.2.3 BaFeO2.5/g-C3N4 纳米球状异质结材料的结构表征与分析方法
4.2.4 BaFeO2.5/g-C3N4 纳米球状异质结催化剂可见光催化降解抗生素废水
4.3 结果与讨论
4.3.1 BaFeO2.5/g-C3N4 纳米球状异质结材料的XRD分析
4.3.2 BaFeO2.5/g-C3N4 纳米球状异质结材料的SEM分析
4.3.3 BaFeO2.5/g-C3N4 纳米球状异质结材料的FTIR分析
4.3.4 BaFeO2.5/g-C3N4 纳米球状异质结材料可见光催化降解抗生素废水性能
4.3.5 铁酸盐纳米异质结材料能带结构及可见光诱导的电荷分离机理分析
本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢
本文编号：3991832
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