BiOX基复合光催化剂的制备及其光催化性能研究

来源 :中国工程物理研究院 | 被引量 : 1次 | 上传用户:xinxinrenren
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近十年来,卤氧化铋(BiOX)基光催化剂凭借其独特的层状结构和间接跃迁模式成为了最热门的光催化材料之一。然而,其光催化性能距离在实际场景中的应用仍有较大距离,目前的研究主要集中在实验室阶段。光生电子和空穴是光催化反应过程中最重要的活性物种,其数目直接决定着BiOX的光催化性能。载流子产率主要受可见光捕获效率和载流子分离效率这两个因素影响。因此,针对上述两个光催化活性的重要影响因素,本论文提出了将异质结和固溶体两种改性手段联用的解决方案,利用能带工程的思想优化了 BiOX的能带结构,提升了其可见光捕获效率和载流子分离效率并最终达到了增强其光催化活性的目的,同时探讨了两种改性手段之间的协同作用。此外,通过对粉末状催化剂进行固载,有效地缓解了难以回收和二次污染的问题,实验结果对新型光催化材料的设计具有一定启发意义。本文的工作内容主要包括以下三个方面:(1)将异质结和固溶体两种改性策略联用,合成了一系列TiO2-BiOBrxI1-x异质结。TiO2纳米棒(TiO2 NRs)和BiOBrxI1-x微球紧密结合的界面促进了载流子的分离,同时通过调节Br和I的比例,实现了BiOBrxI1-x固溶体的带隙在2.80到1.70eV范围内连续可调。TiO2-BiOBr0.75I0.25具有最高的光催化活性,这归因于两种改性策略之间的协同作用使其兼具拓展的光吸收范围、优化的氧化还原电位和快速的载流子分离速率。(2)为了突破传统Ⅱ型异质结对光催化活性的限制,通过溶剂热法将石墨相氮化碳(g-C3N4)和BiOClxBr1-x固溶体进行复合,制备了 g-C3N4-BiOClxBr1-x直接Z型异质结,并利用能带工程的思想优化了样品的能带结构。在所有g-C3N4-BiOClxBr1-x异质结中,x=0.5时对应样品的光催化活性最高,且高于纯g-C3N4和BiOClxBr1-x,这进一步验证了两种改性手段之间的协同作用。最后,通过一系列物理化学表征证实了样品的异质结类型和光催化活性增强机理。(3)在氟掺杂的二氧化锡导电玻璃(FTO)上利用水热法生长了金红石相TiO2纳米棒阵列。通过合成条件的调控,优化了 TiO2纳米棒阵列的微观形貌,并利用连续离子层反应法(SILAR)对其进行了 BiOX的固载。罗丹明B(RhB)的光催化降解实验表明,循环次数为4次的BiOBr/TiO2/FTO的表观速率常数为0.0104 min-1,是TiO2纳米棒阵列的2.89倍。此外,样品的光催化性能对BiOX的种类表现出明显的相关性,BiOI/TiO2/FTO具有最高的光催化活性,这主要归因于其具有最强的可见光响应。
其他文献
综述了哌嗪类化合物在医药领域上的应用,以及哌嗪类季铵盐的合成。
阐述了累计投票制的历史沿革及各国立法选择,我国公司法关于引进累积投票制度的必要性及缺陷,拟从法律和博弈论的角度,提出确立我国累积投票制度的完善之道。
目的探讨紫杉醇和顺铂腹腔热灌注化疗治疗卵巢癌腹腔积液的疗效与安全性。方法选取42例采用紫杉醇和顺铂腹腔热灌注化疗以及同期采用同一化疗方案并应用腹腔穿刺的38例卵巢癌
量化分析是一种泛称,主要指量化交易、量化投资的相关方法和策略,是通过统计分析和数学模型替代人为主观判断,从海量历史数据中选择能带来超额收益的多种“大概率”事件,从而
随着人口老龄化的深度发展,老龄事业日益影响我国的可持续健康发展。受城市虹吸效应加剧、农村空心化、家庭结构核心化和传统养老观念变迁影响,我国农村人口老龄化的问题比城
通过对乙肝的中医发病机理的探讨,对乙肝的症状进行中医辩证分型。将乙肝分为7个证型,肝郁气滞型、肝胆温热型、肝郁脾虚型、脾胃虚弱型、肝肾阴虚型、脾肾阳虚型、气滞血瘀型,
体育锻炼对于小学生的健康来说是十分重要的,针对小学生健康的提高主要是两方面:一方面是身体上的提高,另一方面是心理上的改变,小学生经常进行体育锻炼有助于提高学生各方面
<正> 小儿处于不断地生长发育之中。为了确切地评价小儿生长发育状况,给予合理的保健措施,制定针对疾病的防治方案,将小儿年龄特点,人为地划分为不同时期,是十分有益的。一、
为提高棉花遥感估产精度,该文选取加州San Joaquin Valley地区2个棉花地块作为研究区,利用时间序列Landsat_5_TM、Landsat_7_ETM遥感影像数据,结合野外实测产量数据,进行棉花
<正> 一、合理平衡装球的意義大家知道球磨机裝球比例,对磨鑛处理量及其產品質量一磨鑛濃細度是有重要关係的。因此在最初裝球設計時必須充分掌握材料,如既往的裝球量、裝球
期刊