低维Bi 2 MoO 6 基光催化剂的制备及其光还原CO 2 性能的研究
发布时间：2024-11-30 21:57
随着人类社会的发展,环境与能源危机已成为当今社会面临的主要问题。在现有解决方案中,CO2光催化还原为能源化合物被认为是缓解全球能源短缺和温室效应的重要手段。由于CO2极强的化学稳定性,使得半导体催化剂在CO2光催化剂技术中起着决定性的作用。近年来,钼酸铋（Bi2MoO6）光催化材料由于其无毒、高稳定性和廉价等特点被认为是一种极具前景的优良光催化剂。但是,Bi2MoO6对太阳能的利用效率不高,且光生电子-空穴对也易于复合。因此,针对Bi2MoO6光催化材料的不足之处,本论文通过引入原位MoS2和MoS2/Bi2O3分别构建出超薄纳米片和三元藤状Bi2MoO6基异质结材料,通过维度的降低和异质结的形成,大幅提升了光生电荷传输速度和电子-空穴分离效率,在CO2...
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 光催化还原CO2的反应机理
1.3 提高光催化还原CO2效率的方法
1.3.1 能带调控
1.3.2 光敏剂
1.3.3 助催化剂
1.3.4 Z型异质结的设计
1.4 铋基光催化材料的研究进展
1.4.1 微观结构控制
1.4.2 晶面工程
1.4.3 复合材料的制备
1.5 本文的选题依据与研究内容
1.5.1 选题依据
1.5.2 研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器及设备
2.3 催化剂的表征
2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)
2.3.2 透射电子显微镜分析(TEM)
2.3.3 X射线衍射分析(XRD)
2.3.4 红外光谱分析(FTIR)
2.3.5 比表面积测试(BET)
2.3.6 X-射线光电子能谱(XPS)
2.3.7 紫外可见漫反射(DRS)
2.3.8 PL荧光光谱分析
2.3.9 瞬态时间分辨荧光光谱分析
2.3.10 电化学性能测试(EPT)
2.4 光催化性能研究
2.4.1 光催化还原CO2的性能测试
2.4.2 标准曲线的绘制
2.4.3 空白对比试验
2.4.4 表观量子产率(AQE)的测定
第三章 1-T MoS2/Bi2MoO6 超薄纳米片光还原CO2 性能研究
3.1 前言
3.2 光催化剂的制备
3.2.1 Bi2MoO6材料的制备
3.2.2 MoS2材料的制备
3.2.3 复合材料Bi2MoO6/MoS2(10wt%)的合成
3.3 结果与讨论
3.3.1 X射线衍射分析
3.3.2 场发射扫描电镜分析(SEM)
3.3.3 透射电镜(TEM)分析
3.3.4 红外光谱分析(FTIR)
3.3.5 比表面积分析BET
3.3.6 X-射线光电子能谱分析
3.3.7 拉曼光谱分析
3.3.8 紫外漫反射分析
3.3.9 肖特基曲线(MS)
3.3.10 荧光光谱(PL)
3.3.11 光电流曲线
3.3.12 荧光寿命的计量
3.4 材料光催化性能评价
3.4.1 光催化还原CO2性能的测定
3.4.2 氧气的检测
3.4.3 13CO2同位素追踪实验
3.4.4 表观量子产率(AQE)的测定
3.4.5 材料稳定性分析
3.5 光催化机理
3.6 本章小结
第四章 Bi2MoO6/Bi2O3/MoS2 纳米藤的合成及性能的研究
4.1 前言
4.1.1 二元Bi2MoO6/Bi2O3 混晶材料的制备
4.1.2 三元Bi2MoO6/Bi2O3/MoS2 材料的制备
4.2 结果与讨论
4.2.1 场发射扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析
4.2.2 X-射线衍射分析(XRD)
4.2.3 X-射线光电子能谱分析
4.2.4 紫外可见漫反射(UV-vis DRS)
4.2.5 肖特基曲线(MS)
4.2.6 荧光光谱(PL)
4.2.7 交流阻抗曲线
4.3 光催化还原CO2性能的评测
4.3.1 光催化还原CO2性能
4.3.2 量子产率的测定
4.3.3 材料稳定性分析
4.3.4 光催化机理讨论
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
硕士期间取得的学术成果
致谢
本文编号：4013072
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 光催化还原CO2的反应机理
1.3 提高光催化还原CO2效率的方法
1.3.1 能带调控
1.3.2 光敏剂
1.3.3 助催化剂
1.3.4 Z型异质结的设计
1.4 铋基光催化材料的研究进展
1.4.1 微观结构控制
1.4.2 晶面工程
1.4.3 复合材料的制备
1.5 本文的选题依据与研究内容
1.5.1 选题依据
1.5.2 研究内容
第二章 实验部分
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器及设备
2.3 催化剂的表征
2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)
2.3.2 透射电子显微镜分析(TEM)
2.3.3 X射线衍射分析(XRD)
2.3.4 红外光谱分析(FTIR)
2.3.5 比表面积测试(BET)
2.3.6 X-射线光电子能谱(XPS)
2.3.7 紫外可见漫反射(DRS)
2.3.8 PL荧光光谱分析
2.3.9 瞬态时间分辨荧光光谱分析
2.3.10 电化学性能测试(EPT)
2.4 光催化性能研究
2.4.1 光催化还原CO2的性能测试
2.4.2 标准曲线的绘制
2.4.3 空白对比试验
2.4.4 表观量子产率(AQE)的测定
第三章 1-T MoS2/Bi2MoO6 超薄纳米片光还原CO2 性能研究
3.1 前言
3.2 光催化剂的制备
3.2.1 Bi2MoO6材料的制备
3.2.2 MoS2材料的制备
3.2.3 复合材料Bi2MoO6/MoS2(10wt%)的合成
3.3 结果与讨论
3.3.1 X射线衍射分析
3.3.2 场发射扫描电镜分析(SEM)
3.3.3 透射电镜(TEM)分析
3.3.4 红外光谱分析(FTIR)
3.3.5 比表面积分析BET
3.3.6 X-射线光电子能谱分析
3.3.7 拉曼光谱分析
3.3.8 紫外漫反射分析
3.3.9 肖特基曲线(MS)
3.3.10 荧光光谱(PL)
3.3.11 光电流曲线
3.3.12 荧光寿命的计量
3.4 材料光催化性能评价
3.4.1 光催化还原CO2性能的测定
3.4.2 氧气的检测
3.4.3 13CO2同位素追踪实验
3.4.4 表观量子产率(AQE)的测定
3.4.5 材料稳定性分析
3.5 光催化机理
3.6 本章小结
第四章 Bi2MoO6/Bi2O3/MoS2 纳米藤的合成及性能的研究
4.1 前言
4.1.1 二元Bi2MoO6/Bi2O3 混晶材料的制备
4.1.2 三元Bi2MoO6/Bi2O3/MoS2 材料的制备
4.2 结果与讨论
4.2.1 场发射扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析
4.2.2 X-射线衍射分析(XRD)
4.2.3 X-射线光电子能谱分析
4.2.4 紫外可见漫反射(UV-vis DRS)
4.2.5 肖特基曲线(MS)
4.2.6 荧光光谱(PL)
4.2.7 交流阻抗曲线
4.3 光催化还原CO2性能的评测
4.3.1 光催化还原CO2性能
4.3.2 量子产率的测定
4.3.3 材料稳定性分析
4.3.4 光催化机理讨论
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 总结
5.2 展望
参考文献
硕士期间取得的学术成果
致谢
本文编号：4013072
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