杨园:碳插层氧化铌(钛)光催化剂的制备及其光催化性能研究论文

杨园:碳插层氧化铌(钛)光催化剂的制备及其光催化性能研究论文

本文主要研究内容

作者杨园(2019)在《碳插层氧化铌(钛)光催化剂的制备及其光催化性能研究》一文中研究指出:半导体的光催化反应利用了可再生量巨大的太阳能,能够将有毒有害的物质转化,是一种优异的绿色环保技术。如何设计高效半导体光催化剂是光催化领域的一项重要研究。金属氧化物(氧化铌、氧化钛等)是研究和应用最广泛的光催化剂,然而大多数金属氧化物存在自身带隙过大和光催化活性位点不足的问题。与高比表面积的碳复合或者在氧化物纳米结构表面包裹碳层是增加氧化物催化剂催化活性的常用方法,但是复合结构中氧化物的活性位点少、稳定性差,且氧化物难以与碳实现纳米尺度的均匀复合,使得复合材料光催化性能提升有限。假如氧化物与类石墨烯碳片层层叠加构成三明治结构,单层碳位于氧化物层间不仅能增加氧化物的活性位点,而且能充当光生电子传导通道提高光生电子和空穴分离效率,有望实现光催化活性的进一步提高。然而目前类石墨烯碳层插层的氧化物复合光催化剂还鲜有报道。本论文设计合成了石墨烯碳插层氧化铌和石墨烯碳插层二氧化钛两种纳米三明治杂化材料,并考察了其光催化性能,为高性能光催化剂的研发提供了新的思路。研究内容如下:(1)高温熔盐、酸交换步骤获得前驱物后利用水热十二胺插层法制备了由氧化铌和石墨烯组成的类三明治结构光催化剂。NbOx/C中出现低价态Nb,极大地扩大了光响应范围,具有优异的结构稳定性和高光催化活性。在紫外光和可见光照射下,亚甲基蓝(MB)的光催化降解速率分别是未插层石墨烯材料的11倍和2.3倍。(2)利用同时热解六氟钛酸和辛胺插层法制备了由二氧化钛和石墨烯组成的交替层叠杂化结构光催化剂。TiO2/G杂化纳米复合材料比表面积为38.88 m2/g,具有高电荷转移动力学、优异的结构稳定性和高光催化活性。在紫外光和可见光照射下,亚甲基蓝(MB)的光催化降解速率分别是未插层石墨烯材料的4.22倍和2.09倍。

Abstract

ban dao ti de guang cui hua fan ying li yong le ke zai sheng liang ju da de tai yang neng ,neng gou jiang you du you hai de wu zhi zhuai hua ,shi yi chong you yi de lu se huan bao ji shu 。ru he she ji gao xiao ban dao ti guang cui hua ji shi guang cui hua ling yu de yi xiang chong yao yan jiu 。jin shu yang hua wu (yang hua ni 、yang hua tai deng )shi yan jiu he ying yong zui an fan de guang cui hua ji ,ran er da duo shu jin shu yang hua wu cun zai zi shen dai xi guo da he guang cui hua huo xing wei dian bu zu de wen ti 。yu gao bi biao mian ji de tan fu ge huo zhe zai yang hua wu na mi jie gou biao mian bao guo tan ceng shi zeng jia yang hua wu cui hua ji cui hua huo xing de chang yong fang fa ,dan shi fu ge jie gou zhong yang hua wu de huo xing wei dian shao 、wen ding xing cha ,ju yang hua wu nan yi yu tan shi xian na mi che du de jun yun fu ge ,shi de fu ge cai liao guang cui hua xing neng di sheng you xian 。jia ru yang hua wu yu lei dan mo xi tan pian ceng ceng die jia gou cheng san ming zhi jie gou ,chan ceng tan wei yu yang hua wu ceng jian bu jin neng zeng jia yang hua wu de huo xing wei dian ,er ju neng chong dang guang sheng dian zi chuan dao tong dao di gao guang sheng dian zi he kong xue fen li xiao lv ,you wang shi xian guang cui hua huo xing de jin yi bu di gao 。ran er mu qian lei dan mo xi tan ceng cha ceng de yang hua wu fu ge guang cui hua ji hai xian you bao dao 。ben lun wen she ji ge cheng le dan mo xi tan cha ceng yang hua ni he dan mo xi tan cha ceng er yang hua tai liang chong na mi san ming zhi za hua cai liao ,bing kao cha le ji guang cui hua xing neng ,wei gao xing neng guang cui hua ji de yan fa di gong le xin de sai lu 。yan jiu nei rong ru xia :(1)gao wen rong yan 、suan jiao huan bu zhou huo de qian qu wu hou li yong shui re shi er an cha ceng fa zhi bei le you yang hua ni he dan mo xi zu cheng de lei san ming zhi jie gou guang cui hua ji 。NbOx/Czhong chu xian di jia tai Nb,ji da de kuo da le guang xiang ying fan wei ,ju you you yi de jie gou wen ding xing he gao guang cui hua huo xing 。zai zi wai guang he ke jian guang zhao she xia ,ya jia ji lan (MB)de guang cui hua jiang jie su lv fen bie shi wei cha ceng dan mo xi cai liao de 11bei he 2.3bei 。(2)li yong tong shi re jie liu fu tai suan he xin an cha ceng fa zhi bei le you er yang hua tai he dan mo xi zu cheng de jiao ti ceng die za hua jie gou guang cui hua ji 。TiO2/Gza hua na mi fu ge cai liao bi biao mian ji wei 38.88 m2/g,ju you gao dian he zhuai yi dong li xue 、you yi de jie gou wen ding xing he gao guang cui hua huo xing 。zai zi wai guang he ke jian guang zhao she xia ,ya jia ji lan (MB)de guang cui hua jiang jie su lv fen bie shi wei cha ceng dan mo xi cai liao de 4.22bei he 2.09bei 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自武汉科技大学的杨园,发表于刊物武汉科技大学2019-07-16论文,是一篇关于光催化论文,类石墨烯碳论文,插层论文,氧化铌论文,二氧化钛论文,武汉科技大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自武汉科技大学2019-07-16论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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