刘文辉:银基光催化剂的制备及其光催化性能研究论文

刘文辉:银基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

作者刘文辉(2019)在《银基光催化剂的制备及其光催化性能研究》一文中研究指出:梯恩梯(TNT)是现在最广泛应用于国防与国民经济建设中的单体炸药。但TNT有很大的毒性,能致癌,在其生产和废旧弹药处置过程中会产生大量TNT废水,对人类健康及环境造成严重危害。同时,印染废水因其水质变化较大,有机物含量很高,也已然成为环境污染的一大难题。结合当前军民融合的时代背景,寻找一种既能降解TNT废水又能处理印染废水的高效途径就显得很有意义。光催化技术作为一种非选择性深度氧化技术,具有可以处理废水中绝大多数污染物,是目前最有前景的环境污染治理方法之一。本论文从提高光催化体系的光吸收效率和光生电子-空穴分离率出发,制备了几种基于贵金属Ag的复合光催化材料。使用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、N2-吸附脱附、紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、X-射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射光谱(DRS)等手段对材料的物相、微观形貌、吸附性能、能带结构、化学结构和光化学性质进行详细表征,研究材料光催化降解三硝基甲苯(TNT)模拟炸药废水和罗丹明B(RhB)模拟染料废水两种目标污染物的性能,评价复合光催化剂的光催化活性。系统研究了特定形貌复合光催化剂的形成机理、光催化性能提高的机理和目标污染物的降解机理,阐述了光催化剂的微观结构、能带结构与光催化性能之间的内在关系,探索了高性能光催化材料可控构筑的新途径,为银基复合光催化剂的制备和在难降解有机废水处理中的应用提供理论依据。具体工作如下:(1)通过一步溶剂热法,以一定比例的水和二乙醇胺混合物为溶剂,AgNO3为Ag源,同时在Bi2GeO5纳米粒子上进行Ag掺杂和负载,制备了Ag修饰Bi2GeO5光催化剂。通过多种表征手段对复合物的组成、结构、形貌进行分析,并将其应用在紫外光下降解TNT和可见光光催化RhB的研究当中,分析其结构与效能的关系。(2)通过微波辅助法合成Ag@AgCl/ZnCo2O4复合光催化剂。通过多种表征手段对所制备催化剂的组成、结构、形貌进行了分析,并探讨了其紫外光条件下Ag@AgCl/ZnCo2O4光催化降解TNT的性能。同时,可见光催化降解RhB活性和稳定性实验也被执行,并在此基础上推测分析了Ag@AgCl/ZnCo2O4光催化降解RhB的降解机理。(3)采用溶剂热法制备的纳米TiO2与通过离子交换法制得的AgI复合,并通过光还原使部分Ag+被还原成Ag单质,制备得到三元Ag@AgI/TiO2异质结复合物。使用多种先进表征手段对异质结复合物的组成、结构、形貌进行了分析。并且通过紫外光照射下降解TNT的实验研究了其光催化降解TNT的性能。此外,通过在可见光条件下催化降解RhB来分析Ag@AgI/TiO2光催化降解RhB的活性和稳定性,进而推测RhB在Ag@AgI/TiO2光催化系统中的降解机理。(4)通过两步溶剂热结合光还原法制备了一系列Ag@AgBr/Cu2O复合光催化剂,通过多种表征手段对复合光催化剂的组成、结构、形貌进行了分析,研究了其在紫外光下复合物降解TNT的光催化性能,并且探讨了其可见光催化降解RhB的性能与机理。(5)采用两步法合成了TiO2/Ag3PO4复合光催化剂,对复合物的组成、结构、形貌进行了表征分析,并研究了其在紫外光条件下光催化降解TNT的性能。为了进一步认识TiO2/Ag3PO4复合光催化剂的光催化性能,可见光催化降解RhB的性能与机理实验被完成。

Abstract

ti en ti (TNT)shi xian zai zui an fan ying yong yu guo fang yu guo min jing ji jian she zhong de chan ti zha yao 。dan TNTyou hen da de du xing ,neng zhi ai ,zai ji sheng chan he fei jiu dan yao chu zhi guo cheng zhong hui chan sheng da liang TNTfei shui ,dui ren lei jian kang ji huan jing zao cheng yan chong wei hai 。tong shi ,yin ran fei shui yin ji shui zhi bian hua jiao da ,you ji wu han liang hen gao ,ye yi ran cheng wei huan jing wu ran de yi da nan ti 。jie ge dang qian jun min rong ge de shi dai bei jing ,xun zhao yi chong ji neng jiang jie TNTfei shui you neng chu li yin ran fei shui de gao xiao tu jing jiu xian de hen you yi yi 。guang cui hua ji shu zuo wei yi chong fei shua ze xing shen du yang hua ji shu ,ju you ke yi chu li fei shui zhong jue da duo shu wu ran wu ,shi mu qian zui you qian jing de huan jing wu ran zhi li fang fa zhi yi 。ben lun wen cong di gao guang cui hua ti ji de guang xi shou xiao lv he guang sheng dian zi -kong xue fen li lv chu fa ,zhi bei le ji chong ji yu gui jin shu Agde fu ge guang cui hua cai liao 。shi yong Xshe xian fen mo yan she (XRD)、sao miao dian zi xian wei jing (SEM)、tou she dian zi xian wei jing (TEM)、gao fen bian tou she dian zi xian wei jing (HRTEM)、N2-xi fu tuo fu 、zi wai ke jian xi shou guang pu (UV-Vis)、X-she xian guang dian zi neng pu (XPS)he zi wai -ke jian man fan she guang pu (DRS)deng shou duan dui cai liao de wu xiang 、wei guan xing mao 、xi fu xing neng 、neng dai jie gou 、hua xue jie gou he guang hua xue xing zhi jin hang xiang xi biao zheng ,yan jiu cai liao guang cui hua jiang jie san xiao ji jia ben (TNT)mo ni zha yao fei shui he luo dan ming B(RhB)mo ni ran liao fei shui liang chong mu biao wu ran wu de xing neng ,ping jia fu ge guang cui hua ji de guang cui hua huo xing 。ji tong yan jiu le te ding xing mao fu ge guang cui hua ji de xing cheng ji li 、guang cui hua xing neng di gao de ji li he mu biao wu ran wu de jiang jie ji li ,chan shu le guang cui hua ji de wei guan jie gou 、neng dai jie gou yu guang cui hua xing neng zhi jian de nei zai guan ji ,tan suo le gao xing neng guang cui hua cai liao ke kong gou zhu de xin tu jing ,wei yin ji fu ge guang cui hua ji de zhi bei he zai nan jiang jie you ji fei shui chu li zhong de ying yong di gong li lun yi ju 。ju ti gong zuo ru xia :(1)tong guo yi bu rong ji re fa ,yi yi ding bi li de shui he er yi chun an hun ge wu wei rong ji ,AgNO3wei Agyuan ,tong shi zai Bi2GeO5na mi li zi shang jin hang Agcan za he fu zai ,zhi bei le Agxiu shi Bi2GeO5guang cui hua ji 。tong guo duo chong biao zheng shou duan dui fu ge wu de zu cheng 、jie gou 、xing mao jin hang fen xi ,bing jiang ji ying yong zai zi wai guang xia jiang jie TNThe ke jian guang guang cui hua RhBde yan jiu dang zhong ,fen xi ji jie gou yu xiao neng de guan ji 。(2)tong guo wei bo fu zhu fa ge cheng Ag@AgCl/ZnCo2O4fu ge guang cui hua ji 。tong guo duo chong biao zheng shou duan dui suo zhi bei cui hua ji de zu cheng 、jie gou 、xing mao jin hang le fen xi ,bing tan tao le ji zi wai guang tiao jian xia Ag@AgCl/ZnCo2O4guang cui hua jiang jie TNTde xing neng 。tong shi ,ke jian guang cui hua jiang jie RhBhuo xing he wen ding xing shi yan ye bei zhi hang ,bing zai ci ji chu shang tui ce fen xi le Ag@AgCl/ZnCo2O4guang cui hua jiang jie RhBde jiang jie ji li 。(3)cai yong rong ji re fa zhi bei de na mi TiO2yu tong guo li zi jiao huan fa zhi de de AgIfu ge ,bing tong guo guang hai yuan shi bu fen Ag+bei hai yuan cheng Agchan zhi ,zhi bei de dao san yuan Ag@AgI/TiO2yi zhi jie fu ge wu 。shi yong duo chong xian jin biao zheng shou duan dui yi zhi jie fu ge wu de zu cheng 、jie gou 、xing mao jin hang le fen xi 。bing ju tong guo zi wai guang zhao she xia jiang jie TNTde shi yan yan jiu le ji guang cui hua jiang jie TNTde xing neng 。ci wai ,tong guo zai ke jian guang tiao jian xia cui hua jiang jie RhBlai fen xi Ag@AgI/TiO2guang cui hua jiang jie RhBde huo xing he wen ding xing ,jin er tui ce RhBzai Ag@AgI/TiO2guang cui hua ji tong zhong de jiang jie ji li 。(4)tong guo liang bu rong ji re jie ge guang hai yuan fa zhi bei le yi ji lie Ag@AgBr/Cu2Ofu ge guang cui hua ji ,tong guo duo chong biao zheng shou duan dui fu ge guang cui hua ji de zu cheng 、jie gou 、xing mao jin hang le fen xi ,yan jiu le ji zai zi wai guang xia fu ge wu jiang jie TNTde guang cui hua xing neng ,bing ju tan tao le ji ke jian guang cui hua jiang jie RhBde xing neng yu ji li 。(5)cai yong liang bu fa ge cheng le TiO2/Ag3PO4fu ge guang cui hua ji ,dui fu ge wu de zu cheng 、jie gou 、xing mao jin hang le biao zheng fen xi ,bing yan jiu le ji zai zi wai guang tiao jian xia guang cui hua jiang jie TNTde xing neng 。wei le jin yi bu ren shi TiO2/Ag3PO4fu ge guang cui hua ji de guang cui hua xing neng ,ke jian guang cui hua jiang jie RhBde xing neng yu ji li shi yan bei wan cheng 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自中北大学的刘文辉,发表于刊物中北大学2019-07-04论文,是一篇关于等离子体论文,基光催化剂论文,光催化降解论文,罗丹明论文,中北大学2019-07-04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,资料来自中北大学2019-07-04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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