本文主要研究内容
作者刘哲（2019）在《新型半导体光催化剂的制备及性能研究》一文中研究指出：近年来,能源短缺和环境恶化问题日益严峻。为了解决这两大难题,具有绿色、无限、安全等特点的太阳能逐渐受到了研究者们的关注。新型光催化剂能够充分地利用太阳能,将光能转换为化学能,可以应用在降解污染物、杀菌、CO2还原、水解制氢等方面,具有高效、无二次污染、重复利用率高等优点。在光催化技术发展的初期,光催化剂主要以TiO2为代表,但是其较宽的禁带宽度决定其具有较窄的光响应范围,对太阳能的吸收效率较低,因此研究者们不断地在寻找一种具有较宽的光响应范围的光催化剂,能够响应可见光。目前,铋系材料与类石墨相氮化碳成为最具潜力的光催化剂的代表,其拥有更窄的禁带宽度,可以吸收可见光。但单一的光催化剂仍然存在一定的不足,其光吸收效率低、光生电子-空穴对易复合、比表面积小等问题仍影响着自身的光催化活性。因此,本文选取铋系材料钨酸铋（Bi2WO6）和类石墨相氮化碳（g-C3N4）为研究对象,针对其自身不足,通过稀土离子掺杂、贵金属沉积、构建异质结构等手段进行改性,以达到提高光催化活性的目的。本文具体内容如下:（1）首先利用水热法制备出Bi2WO6:Yb3+,Er3+光催化剂,再利用溶剂热法制备出Ag沉积的Bi2WO6:Yb3+,Er3+光催化剂。通过XRD、SEM、EDS、XPS、UV-vis、PL等测试,对样品的形貌、组成、结构、发光性能、化学价态等进行分析,并在可见光下以降解亚甲基蓝为目的进行液相光催化实验。实验后得到结论,当Ag的沉积比例为1.5mol%时,光催化剂降解效率最高且为85.2%。随后在980nm近红外光下进行光催化实验,证明Ag沉积的Bi2WO6:Yb3+,Er3+光催化剂在近红外光下也具有一定的光催化活性。最后对光催化活性提高的机制进行分析,Yb3+、Er3+稀土离子的掺杂能使Bi2WO6具有近红外光催化性能。通过Ag沉积的改性手段增强光催化效率的原因是因为在肖特基势垒的作用下,光生电子会从Bi2WO6表面迁移至Ag上,而光生空穴则留在Bi2WO6表面,光生电子-空穴对的复合几率大大降低,提高光催化活性。（2）先用乙酸处理三聚氰胺,制备出多孔g-C3N4,随后利用水热法复合Bi2MoO6与多孔g-C3N4,制备出Bi2MoO6/g-C3N4复合光催化剂。通过XRD、SEM、EDS、XPS、UV-vis、PL、氮气吸附-脱附等测试,对样品的形貌、组成、结构、化学价态、比表面积、孔径分布等进行分析,并在可见光下对亚甲基蓝进行液相光催化实验。随后得到结论,当Bi2MoO6对多孔g-C3N4复合比例为17.5wt%时,光催化剂降解效率最高且在25min时就达到了91.8%。最后对光催化活性提高的机制进行分析,多孔结构能够有效增大比表面积,使催化剂与污染物充分接触,从而提高催化效率。而异质结构能够使g-C3N4的光生电子迁移至Bi2MoO6导带上,Bi2MoO6的空穴会迁移至g-C3N4价带上,使光生电子-空穴对有效分离并且不易复合,达到提高催化活性的目的。
Abstract
jin nian lai ,neng yuan duan que he huan jing e hua wen ti ri yi yan jun 。wei le jie jue zhe liang da nan ti ,ju you lu se 、mo xian 、an quan deng te dian de tai yang neng zhu jian shou dao le yan jiu zhe men de guan zhu 。xin xing guang cui hua ji neng gou chong fen de li yong tai yang neng ,jiang guang neng zhuai huan wei hua xue neng ,ke yi ying yong zai jiang jie wu ran wu 、sha jun 、CO2hai yuan 、shui jie zhi qing deng fang mian ,ju you gao xiao 、mo er ci wu ran 、chong fu li yong lv gao deng you dian 。zai guang cui hua ji shu fa zhan de chu ji ,guang cui hua ji zhu yao yi TiO2wei dai biao ,dan shi ji jiao kuan de jin dai kuan du jue ding ji ju you jiao zhai de guang xiang ying fan wei ,dui tai yang neng de xi shou xiao lv jiao di ,yin ci yan jiu zhe men bu duan de zai xun zhao yi chong ju you jiao kuan de guang xiang ying fan wei de guang cui hua ji ,neng gou xiang ying ke jian guang 。mu qian ,bi ji cai liao yu lei dan mo xiang dan hua tan cheng wei zui ju qian li de guang cui hua ji de dai biao ,ji yong you geng zhai de jin dai kuan du ,ke yi xi shou ke jian guang 。dan chan yi de guang cui hua ji reng ran cun zai yi ding de bu zu ,ji guang xi shou xiao lv di 、guang sheng dian zi -kong xue dui yi fu ge 、bi biao mian ji xiao deng wen ti reng ying xiang zhao zi shen de guang cui hua huo xing 。yin ci ,ben wen shua qu bi ji cai liao wu suan bi （Bi2WO6）he lei dan mo xiang dan hua tan （g-C3N4）wei yan jiu dui xiang ,zhen dui ji zi shen bu zu ,tong guo xi tu li zi can za 、gui jin shu chen ji 、gou jian yi zhi jie gou deng shou duan jin hang gai xing ,yi da dao di gao guang cui hua huo xing de mu de 。ben wen ju ti nei rong ru xia :（1）shou xian li yong shui re fa zhi bei chu Bi2WO6:Yb3+,Er3+guang cui hua ji ,zai li yong rong ji re fa zhi bei chu Agchen ji de Bi2WO6:Yb3+,Er3+guang cui hua ji 。tong guo XRD、SEM、EDS、XPS、UV-vis、PLdeng ce shi ,dui yang pin de xing mao 、zu cheng 、jie gou 、fa guang xing neng 、hua xue jia tai deng jin hang fen xi ,bing zai ke jian guang xia yi jiang jie ya jia ji lan wei mu de jin hang ye xiang guang cui hua shi yan 。shi yan hou de dao jie lun ,dang Agde chen ji bi li wei 1.5mol%shi ,guang cui hua ji jiang jie xiao lv zui gao ju wei 85.2%。sui hou zai 980nmjin gong wai guang xia jin hang guang cui hua shi yan ,zheng ming Agchen ji de Bi2WO6:Yb3+,Er3+guang cui hua ji zai jin gong wai guang xia ye ju you yi ding de guang cui hua huo xing 。zui hou dui guang cui hua huo xing di gao de ji zhi jin hang fen xi ,Yb3+、Er3+xi tu li zi de can za neng shi Bi2WO6ju you jin gong wai guang cui hua xing neng 。tong guo Agchen ji de gai xing shou duan zeng jiang guang cui hua xiao lv de yuan yin shi yin wei zai xiao te ji shi lei de zuo yong xia ,guang sheng dian zi hui cong Bi2WO6biao mian qian yi zhi Agshang ,er guang sheng kong xue ze liu zai Bi2WO6biao mian ,guang sheng dian zi -kong xue dui de fu ge ji lv da da jiang di ,di gao guang cui hua huo xing 。（2）xian yong yi suan chu li san ju qing an ,zhi bei chu duo kong g-C3N4,sui hou li yong shui re fa fu ge Bi2MoO6yu duo kong g-C3N4,zhi bei chu Bi2MoO6/g-C3N4fu ge guang cui hua ji 。tong guo XRD、SEM、EDS、XPS、UV-vis、PL、dan qi xi fu -tuo fu deng ce shi ,dui yang pin de xing mao 、zu cheng 、jie gou 、hua xue jia tai 、bi biao mian ji 、kong jing fen bu deng jin hang fen xi ,bing zai ke jian guang xia dui ya jia ji lan jin hang ye xiang guang cui hua shi yan 。sui hou de dao jie lun ,dang Bi2MoO6dui duo kong g-C3N4fu ge bi li wei 17.5wt%shi ,guang cui hua ji jiang jie xiao lv zui gao ju zai 25minshi jiu da dao le 91.8%。zui hou dui guang cui hua huo xing di gao de ji zhi jin hang fen xi ,duo kong jie gou neng gou you xiao zeng da bi biao mian ji ,shi cui hua ji yu wu ran wu chong fen jie chu ,cong er di gao cui hua xiao lv 。er yi zhi jie gou neng gou shi g-C3N4de guang sheng dian zi qian yi zhi Bi2MoO6dao dai shang ,Bi2MoO6de kong xue hui qian yi zhi g-C3N4jia dai shang ,shi guang sheng dian zi -kong xue dui you xiao fen li bing ju bu yi fu ge ,da dao di gao cui hua huo xing de mu de 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自辽宁大学的刘哲，发表于刊物辽宁大学2019-09-05论文，是一篇关于光催化论文,异质结构论文,辽宁大学2019-09-05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，资料来自辽宁大学2019-09-05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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