【摘 要】
：
铋系化合物由于其特殊的外层电子构型（6S~2）及适当的禁带宽度,在光照射条件下可使电子空穴分离并且表现出较好的光吸收能力,已经成为一类备受关注的光催化材料,在环境保护和能源领域具有广泛的用途。但是单一的铋系化合物由于存在对可见光吸收范围有限和光生载流子易于复合等问题,需要采取一定的措施减少光生电子与空穴的复合几率,拓宽对太阳光谱的利用范围从而达到提升光催化效果的目的。本文选用目前研究较少的氟氧化铋
论文部分内容阅读
铋系化合物由于其特殊的外层电子构型（6S~2）及适当的禁带宽度,在光照射条件下可使电子空穴分离并且表现出较好的光吸收能力,已经成为一类备受关注的光催化材料,在环境保护和能源领域具有广泛的用途。但是单一的铋系化合物由于存在对可见光吸收范围有限和光生载流子易于复合等问题,需要采取一定的措施减少光生电子与空穴的复合几率,拓宽对太阳光谱的利用范围从而达到提升光催化效果的目的。本文选用目前研究较少的氟氧化铋作为研究对象,令稀土掺杂的氟氧化铋作为基质材料,分别与不同的铋系半导体材料复合构建异质结构,提升其可见光催化性能的同时,使其表现出良好的近红外光催化效果。本文的具体研究内容如下:1.采用简易的溶剂热法合成了BiOF:Tm3+,Yb3+/Bi2WO6复合光催化剂,研究了BiOF:Tm3+,Yb3+和Bi2WO6复合比例的不同对光催化剂性能的影响,发现当BiOF:Tm3+,Yb3+和Bi2WO6的质量比为1:2时表现出最佳的光催化效果。以Rh B作为液相模拟污染物,可见光照射条件下,30min时对目标污染物的降解率已经达到了98.08%,相比于BiOF:Tm3+,Yb3+提升了90%以上,相比于纯Bi2WO6提升了近30%;在980nm高功率泵浦光源照射下,10h对目标污染物的降解率达到了46.83%,与单一催化剂相比较,降解率提升超过30%。采用一些表征手段对所制备材料的晶相、形貌、光吸收能力和光生载流子复合情况进行分析,来探究光催化性能提升的原因,通过表征可以得知,BiOF:Tm3+,Yb3+/Bi2WO6复合光催化剂在结构上形成了异质结,能够有效阻碍光生载流子的复合,同时相较于纯相氟氧化铋来说禁带宽度变窄,对光谱的吸收范围明显扩展。2.采用两步溶剂热法合成了BiOF:Tm3+,Yb3+/Bi2O2CO3复合光催化剂,通过调控BiOF:Tm3+,Yb3+和Bi2O2CO3的复合比例来探寻最佳催化比例。通过在可见光和近红外光照射下,以染料作为液相模拟污染物来评价其光催化活性,发现当BiOF:Tm3+,Yb3+和Bi2O2CO3的质量比为1:2时具有最好的光催化活性,可见光照射条件下,100min时对目标污染物降解率已经达到了97.68%,与单一催化剂相比较,降解率提升超过30%;在980nm高功率泵浦光源照射下,5h对目标污染物的降解率达到了36.88%。利用XRD、DRS、SEM、PL等一系列表征手段对样品的晶相、形貌、光吸收能力和光生载流子复合情况进行分析,结果表明BiOF:Tm3+,Yb3+和Bi2O2CO3在结构上形成异质结,同时与单独的氟氧化铋相比具有更窄的带隙,更大的比表面积,通过多组分协同效应表现出更好的光催化性能。3.采用两步溶剂热法合成了稀土离子掺杂的BiOF/Bi2MoO6一系列复合光催化剂,采用XRD、SEM、DRS、PL等表征手段对其晶相、微观形貌、光吸收能力和光生载流子复合情况进行分析,并通过在可见光和近红外光下降解液相模拟污染物来评价其光催化活性,通过对罗丹明B染料的催化降解,发现在可见光下BiOF/Bi2MoO6:Tm3+,Yb3+表现出最佳的光催化效果,在30min时对液相模拟污染物的降解率达到96.10%;在近红外光催化下BiOF:Tm3+,Yb3+/Bi2MoO6复合光催化剂表现出最佳的光催化效果,5h对液相模拟污染物的降解率达到36.39%。
其他文献
平面波成像（Plane Wave Imaging,PWI）可以在单次传输未聚焦的超声波束后生成完整的一副图像,而随着计算机算力的提升和并行计算的发展,多角度平面波相干复合（Coherent Plane Wave Compounding,CPWC）克服了平面波缺少聚焦的缺点,具有帧率高、分辨率较好的特点,其在超声医疗诊断中具有广阔的应用前景,可以实现每秒数千帧的超高帧速率。由于平面波缺少焦点,因此无
干涉式光纤陀螺（Interferometric Fiber optic Gyroscope,IFOG）作为一种角速率光纤传感器件,在航空、航天、航海、兵器和能源等领域广泛应用。目前高精度光纤陀螺普遍采用放大自发辐射（Amplified Spontaneous Emission,ASE）光源,但是ASE光源高的输出光功率使得整个系统中由于光源引起的相对强度噪声（Relative Intensity
镧系掺杂的荧光粒子一直被高度重视,稀土氟化物特别是β-Na YF4作为一种性能优异的发光基质材料表现出了明显的优势,如拥有较低的声子能量以及高折射率,能够有效地降低多光子弛豫过程,降低非辐射跃迁的能量损失等,因此得到了广泛的应用。光子晶体（PCs）是一种有序结构的人造材料,由折射率不同的材料在空间周期性排列组成。其最显著的特征是由周期性结构所引起的布拉格散射效应来实现对发光材料的光调控。为了解决稀
高光谱图像拥有丰富的光谱信息,在国防、现代农业以及资源勘探等多个领域有着重要的应用。因此,高光谱图像分类技术受到了领域内研究人员的广泛关注。高光谱图像分类旨在像素层面上利用设计的分类算法对无标签像素进行分类。本文研究着重于分类算法设计以及训练集样本扩充,主要工作内容分为三部分。第一部分提出了基于局部像素判别的图卷积网络;第二部分针对图卷积网络过平滑问题予以改进;第三部分针对网络模型训练样本不足的问
关联成像,又称鬼成像或双光子成像,是一种基于光场的量子纠缠或强度相关性的间接成像技术。与传统的光学成像技术不同的是,热光鬼成像的成像过程不需要成像透镜,只需要两束光束,其中一束叫做信号光束,另一束叫做参考光束。前者通过随机掩模（正在旋转的毛玻璃）后将散斑场照射到物体上之后,通过一个不具有空间分辨能力的桶探测器来收集物体反射或透射的信号,而后者则被一个具有空间分辨能力的探测器所收集,我们再将两个探测
随着我国航天科技的迅速发展,每年发射的卫星种类和数量越来越多,对卫星有效载荷的要求也在不断提高,设备轻量化问题逐渐成为研究热点。对于星载雷达的天线来说,体积和重量余量较大,进行轻量化设计是非常有必要的。目前,星载雷达广泛采用反射面式天线在工作过程中,由于反射面式天线转动惯量较大,使得在对地面特定区域观测时,对航天器姿态造成极大影响。因此,有必要研制雷达微动副面驱动机构,配合太赫兹无线电发射器,实现
一种被称为“鬼”成像的新型成像技术,具有抗大气湍流、非视域性等特点,近些年被学术界广泛关注。为什么称其为“鬼”成像呢?是因为相较于传统的成像技术,这种成像技术实现了物像分离——明明包含目标物体信息的信号光路没有出现物体信息,而对闲置光路与信号光路做关联计算后,竟呈现出了目标物体信息,因而也被叫做关联成像。2004年,一种将采样与压缩相结合的图像采样技术,进入人们视野——压缩感知算法。该算法打破了信
战备坑道是国防建设中的重要组成部分,在战争中能够保障人民的生命财产安全,保存战争潜力。但是由于很多坑道位于山中,通风环境有限、阴暗潮湿,可能存在一些有毒有害气体,坑道内的环境会对进入的人员造成威胁,而坑道外潜在的滑坡灾害也会影响坑道的稳定性和安全性,所以需要对坑道内和坑道外的各项环境因素进行实时监测并及时预警,来确保坑道内外环境安全可靠,随时能够投入使用。本课题结合了嵌入式技术、物联网技术、数据库
近年来,随着军用领域中光电技术、微电子技术以及计算机技术的进步,各式各样的红外制导武器层出不穷,精度也在不断地提升。战机在飞行过程中尾焰与背景具有高辐射对比度的特点,使得战机隐身化变得越来越困难。为使战机在飞行过程中不被探测器探测到,因此需要开展红外多波段制导半实物仿真成像系统对战机飞行情况进行模拟。本文针对红外多波段制导半实物仿真成像系统,进行光阑快速遮光控制以及阵列光阑同步驱动理论研究,为红外
光催化技术可以利用绿色环保的太阳光降解环境中的污染物以及分解水制氢,因而在应对能源短缺与环境污染等挑战中展示出巨大的发展潜力。类石墨相氮化碳具有不含金属、环保节能、无毒无害、化学和热稳定性较高、价格低廉、带隙能量较低可以有效吸收可见光等许多优点,受到广泛的关注。但未经修饰过的石墨相氮化碳存在光生电子与空穴易于复合、比表面积较小、光谱响应范围较窄等问题,导致其光催化效率比较低。针对上述问题,本文采用