【摘 要】
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随着现代化工业的发展,水污染问题日益突出,水体中的重金属离子和有机污染物等给生态环境和人类健康带来了严重影响。光催化技术在污染物降解与能源转换方面有着广阔的应用前景,因此,制备高效、稳定的新型光催化剂成为研究的关键。本文通过引入金属硫化物与h-BN进行耦合,使合成的复合光催化剂能有效地利用光能,并应用于光催化降解领域。论文的主要内容如下:(1)采用水热法成功制备了h-BN/CdS复合材料。通过XR
【基金项目】
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国家自然科学基金项目:低阶煤基层次孔碳的制备、功能修饰及其吸附与电催化还原二氧化碳性能研究(项目编号:U1704146);
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随着现代化工业的发展,水污染问题日益突出,水体中的重金属离子和有机污染物等给生态环境和人类健康带来了严重影响。光催化技术在污染物降解与能源转换方面有着广阔的应用前景,因此,制备高效、稳定的新型光催化剂成为研究的关键。本文通过引入金属硫化物与h-BN进行耦合,使合成的复合光催化剂能有效地利用光能,并应用于光催化降解领域。论文的主要内容如下:(1)采用水热法成功制备了h-BN/CdS复合材料。通过XRD、XPS、TEM和SEM等测试方法,对复合材料的微观结构进行了表征,分析表明二维h-BN纳米片和CdS纳米球之间形成了异质结。本文将罗丹明B(Rh B)和重金属离子Cr2O72-(Cr(Ⅵ))作为降解对象,对h-BN/CdS复合材料的光催化性能进行研究,实验结果显示,当h-BN的含量为1 wt.%时,h-BN/CdS的光催化性能最佳。通过DRS、EIS、瞬态光电流和捕获剂实验等表征,表明h-BN的负载提高了纯CdS的光吸收能力,并大幅提高了h-BN/CdS的光催化性能。(2)采用水热法成功合成了h-BN/NiS2/NiS三元复合材料,并对其微观形貌和结构进行了表征,证明了h-BN纳米片与NiS2/NiS多面体之间形成了异质结。通过降解Rh B和光催化还原Cr(Ⅵ)测试了h-BN/NiS2/NiS复合材料的光催化性能。通过一系列分析测试方法表明,h-BN为NiS2/NiS提供了骨架支撑,避免其受到光腐蚀,增强了NiS2/NiS的光吸收能力,也提高了电子-空穴对的分离效率和迁移率。(3)采用超声辅助自组装的方法成功制备了新型h-BN/Mo S2/NiS2三元复合材料。本文通过对h-BN/Mo S2/NiS2催化剂的表面形貌、晶体结构和元素组成等进行表征,分析表明:h-BN作为一种良好的基底材料,为Mo S2纳米片和NiS2纳米球提供了丰富的附着位点,也保护其免受光腐蚀。本文通过降解Rh B和光催化还原Cr(Ⅵ)测试了不同复合材料的光催化性能,实验结果表明,h-BN/Mo S2/NiS2三元光催化剂的光催化活性最佳。图31幅,表3个,参考文献129篇。
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