高可见光活性的Fe2O3基光催化材料的合成及其机制研究

来源 :黑龙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:JunKao
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
光催化技术由于其具有高效,低能耗,易操作,适用范围广,无二次污染等优点成为近年来新兴的一种环境治理技术而得到广泛关注。由于可见光在太阳光谱中约占有44%的比例,从而合成具有可见光响应的光催化剂成为了实现半导体光催化技术实用化的关键。针对于Fe2O3作为可见光催化剂存在着光生载流子复合几率较高,光催化活性差等问题,本论文分别通过磷酸修饰和硅改性的方法显著提高了Fe2O3的可见光催化活性,并对其提高机制进行了系统的研究。利用简单的一锅相分离水解-溶剂热(HST)法可控合成了具有降解液相苯酚和气相乙醛的高可见光活性的α-Fe2O3纳米粒子。进而,通过适量的磷酸修饰使Fe2O3的可见光活性得到进一步提高。结合气氛调控的表面光电压谱和光电化学I-V曲线揭示活性提高的机制,主要归因于吸附O2对光生电子的捕获从而促进了光生电荷的分离。基于O2程序升温脱附测试,表明该促进作用主要源于Fe2O3表面部分-Fe-OH基团取代为-Fe-O-P-OH基团使得吸附O2量增加。利用HST法可控合成了小粒子尺寸、大比表面积的硅改性α-Fe2O3。气氛调控表面光电压和瞬态表面光电压测试结果表明适量硅改性Fe2O3在氧气存在的条件下延长了Fe2O3光生载流子寿命并促进了其分离。这使得硅改性Fe2O3相比于纯Fe2O3在降解气相乙醛和液相苯酚中表现出了更高的可见光催化活性。光生电荷寿命的延长及分离效率的提高主要归因于晶粒尺寸减小及O2吸附增加。该方法有望应用于其他具有可见光响应的纳米氧化物光催化剂的合成,将为我们设计具有高光催化活性氧化物基纳米材料提供可行策略。
其他文献
聚苯胺作为导电高分子,具有制备方法简单、质子酸可掺杂、稳定性好及导电性适中等优点,并具有优异的光、电、磁等方面的性质,可应用于电池、电容器、发光二极管、化学物质及
现代经济社会的发展使统孝道在中国农民养老问题上发挥的作用已日趋式微,建立平等、民主的亲子关系家庭势在必行。在此前提下,农民自身应正视现实,尽快变革传统养老观念,给予女儿
电影心理学是电影理论研究历史中一直存在的潜流,本文简要梳理了电影理论史中的几次明确的电影心理学思想,从影像与心像、蒙太奇与格式塔、心理材料与结构这三个方面进行说明
目前,日趋严重的环境问题给人类的可持续发展带来了严重的威胁。光催化技术被认为是解决此问题最有前途的一项技术。毫无疑问的,半导体TiO2是近几年来氧化分解有机物中较优秀的
审视现实中的低段语文教学,我发现存在以下一些问题:教学形式单一,课堂气氛枯燥,课堂教学缺乏“儿童味”;大量的拼音、字词读写,造成学生因学习任务繁琐带来的情绪压抑;拔高低段学生
准确快速的检测过氧化氢在环境、工业、生物、食品检测和临床诊断等领域都有非常重要的意义,因为过氧化物不仅是许多氧化还原酶的催化产物,而且在环境、工业、生物、食品和临
近年来,非线型结构共聚物的合成及性能研究引起了大家的广泛关注。因为含有支化结构和存在微相分离行为,复杂拓扑结构高聚物(如树枝状、超支化、星形聚合物和聚合物刷等)往往具
审计项目组织结构在中国特色社会主义审计制度中发挥着重要的功能和效用,并受到组织环境、信息技术、审计战略、组织所处发展阶段等因素的影响。审计机关采取地域型结构和业
目的研究无痛导尿管联合利多卡因行膀胱冲洗对患者术后留置导尿管引起的尿道刺激症状的疗效。方法将2011年6月~2012年1月男性患者,在我科行手术治疗,术后留置导尿管的患者分为
以驾驶室焊装生产线改善研究为主要对象,针对价值流图识别的该生产线不平衡、在制品过多、生产周期过长等主要问题,引入仿真技术与价值流图分析相结合,弥补了价值流只在时间