本文主要研究内容
作者于洋（2019）在《铁酸铋光催化材料制备及其改性研究》一文中研究指出：随着经济发展和社会进步,工业生产过程中大量对生态和人类健康有危害的有毒有机污染物和重金属离子等物质被排放到自然环境中,导致环境污染问题不断加剧,成为当前人类社会面临的巨大挑战。光催化材料与技术能够通过将地球上最丰富的清洁能源——太阳能转化为化学能,实现在温和条件下的污染物降解,被视为一种极具发展前景的材料技术。传统的光催化材料如Ti02只能通过紫外光激发产生光催化活性,而太阳光中紫外光只占不到5%。为了提高光催化材料对太阳光的利用率,可见光响应光催化材料成为研究的热点。本文提出开展一种新型可见光响应半导体铁酸秘(Bi2Fe4O9)的研究。首先,探索特定形貌Bi2Fe4O9颗粒的制备方法,并研究不同暴露晶面对其光催化反应活性的影响。然后,针对当前Bi2Fe4O9存在的可见光响应不足、光量子效率低的问题,从引入氧空位缺陷和贵金属银负载两个方面对Bi2Fe4O9进行改性,以进一步提高Bi2Fe4O9的可见光催化活性。主要研究内容和结论如下:(1)采用无模板水热法合成了不同形貌的Bi2Fe4O9,并考察了 NaOH浓度、水热温度以及水热时间等对Bi2Fe4O9晶相、形貌演变以及光催化性能的影响。结果表明,当NaOH浓度大于9.4 M时,可以合成出单一正交晶系的Bi2Fe4O9亚微米颗粒;提高NaOH浓度和水热温度可显著改变Bi2Fe409亚微米颗粒的主要暴露晶面及其微观形貌,随着水热反应时间延长和NaOH浓度提高,Bi2Fe4O9由板片状变为立方体状,在15.6 M的NaOH浓度下合成出立方体块状Bi2Fe4O9。Bi2Fe4O9颗粒表面暴露出更多的非优先生长晶面及高指数晶面,有助于提高的光催化反应活性。因此,尽管Bi2Fe4O9立方体状颗粒相对于Bi2Fe4O9板片状颗粒比表面积减小一半,但仍表现出较高的可见光催化性能。暴露最多非(001)面的样品对MB的3h降解率为23.5%。(2)采用真空热处理的方法成功制备了含不同浓度氧空位缺陷的Bi2Fe4O9纳米片,并考察了热处理时间对Bi2Fe4O9的结构性能影响。结果表明:真空热处理可有效改变Bi2Fe4O9中氧空位浓度,随着真空下热处理时间延长,表面氧空位浓度呈现先增大后减小的趋势。Bi2Fe4O9中的氧空位可增强其对可见光的吸收能力,从而提高光催化性能。含有最多氧空位的Bi2Fe4O9样品对MB可见光降解的一级反应速率常数k为0.264 h-1,是空气气氛热处理样品的1.35倍,是空白对照的3.94倍。(3)采用光致还原法在Bi2Fe4O9颗粒表面负载金属Ag纳米颗粒,制备出Ag/Bi2Fe4O9复合光催化材料,并考察了 AgNO3浓度、光照时间和Bi2Fe4O9载体形貌等条件对Ag/Bi2Fe4O9复合光催化材料结构与性能的影响。结果表明:在片状和棒状形貌样品上均可负载上Ag纳米颗粒。通过光致还原负载的Ag纳米颗粒,抑制了 Ag/Bi2Fe4O9中光生载流子复合,有利于光生电子迁移并增强体系对可见光的利用,从而提高了 Bi2Fe4O9的可见光催化性能。Ag+浓度为0.21M下制备的Ag/Bi2Fe4O9纳米片相比纯样品对MB的降解率提高了 8%。
Abstract
sui zhao jing ji fa zhan he she hui jin bu ,gong ye sheng chan guo cheng zhong da liang dui sheng tai he ren lei jian kang you wei hai de you du you ji wu ran wu he chong jin shu li zi deng wu zhi bei pai fang dao zi ran huan jing zhong ,dao zhi huan jing wu ran wen ti bu duan jia ju ,cheng wei dang qian ren lei she hui mian lin de ju da tiao zhan 。guang cui hua cai liao yu ji shu neng gou tong guo jiang de qiu shang zui feng fu de qing jie neng yuan ——tai yang neng zhuai hua wei hua xue neng ,shi xian zai wen he tiao jian xia de wu ran wu jiang jie ,bei shi wei yi chong ji ju fa zhan qian jing de cai liao ji shu 。chuan tong de guang cui hua cai liao ru Ti02zhi neng tong guo zi wai guang ji fa chan sheng guang cui hua huo xing ,er tai yang guang zhong zi wai guang zhi zhan bu dao 5%。wei le di gao guang cui hua cai liao dui tai yang guang de li yong lv ,ke jian guang xiang ying guang cui hua cai liao cheng wei yan jiu de re dian 。ben wen di chu kai zhan yi chong xin xing ke jian guang xiang ying ban dao ti tie suan bi (Bi2Fe4O9)de yan jiu 。shou xian ,tan suo te ding xing mao Bi2Fe4O9ke li de zhi bei fang fa ,bing yan jiu bu tong bao lou jing mian dui ji guang cui hua fan ying huo xing de ying xiang 。ran hou ,zhen dui dang qian Bi2Fe4O9cun zai de ke jian guang xiang ying bu zu 、guang liang zi xiao lv di de wen ti ,cong yin ru yang kong wei que xian he gui jin shu yin fu zai liang ge fang mian dui Bi2Fe4O9jin hang gai xing ,yi jin yi bu di gao Bi2Fe4O9de ke jian guang cui hua huo xing 。zhu yao yan jiu nei rong he jie lun ru xia :(1)cai yong mo mo ban shui re fa ge cheng le bu tong xing mao de Bi2Fe4O9,bing kao cha le NaOHnong du 、shui re wen du yi ji shui re shi jian deng dui Bi2Fe4O9jing xiang 、xing mao yan bian yi ji guang cui hua xing neng de ying xiang 。jie guo biao ming ,dang NaOHnong du da yu 9.4 Mshi ,ke yi ge cheng chu chan yi zheng jiao jing ji de Bi2Fe4O9ya wei mi ke li ;di gao NaOHnong du he shui re wen du ke xian zhe gai bian Bi2Fe409ya wei mi ke li de zhu yao bao lou jing mian ji ji wei guan xing mao ,sui zhao shui re fan ying shi jian yan chang he NaOHnong du di gao ,Bi2Fe4O9you ban pian zhuang bian wei li fang ti zhuang ,zai 15.6 Mde NaOHnong du xia ge cheng chu li fang ti kuai zhuang Bi2Fe4O9。Bi2Fe4O9ke li biao mian bao lou chu geng duo de fei you xian sheng chang jing mian ji gao zhi shu jing mian ,you zhu yu di gao de guang cui hua fan ying huo xing 。yin ci ,jin guan Bi2Fe4O9li fang ti zhuang ke li xiang dui yu Bi2Fe4O9ban pian zhuang ke li bi biao mian ji jian xiao yi ban ,dan reng biao xian chu jiao gao de ke jian guang cui hua xing neng 。bao lou zui duo fei (001)mian de yang pin dui MBde 3hjiang jie lv wei 23.5%。(2)cai yong zhen kong re chu li de fang fa cheng gong zhi bei le han bu tong nong du yang kong wei que xian de Bi2Fe4O9na mi pian ,bing kao cha le re chu li shi jian dui Bi2Fe4O9de jie gou xing neng ying xiang 。jie guo biao ming :zhen kong re chu li ke you xiao gai bian Bi2Fe4O9zhong yang kong wei nong du ,sui zhao zhen kong xia re chu li shi jian yan chang ,biao mian yang kong wei nong du cheng xian xian zeng da hou jian xiao de qu shi 。Bi2Fe4O9zhong de yang kong wei ke zeng jiang ji dui ke jian guang de xi shou neng li ,cong er di gao guang cui hua xing neng 。han you zui duo yang kong wei de Bi2Fe4O9yang pin dui MBke jian guang jiang jie de yi ji fan ying su lv chang shu kwei 0.264 h-1,shi kong qi qi fen re chu li yang pin de 1.35bei ,shi kong bai dui zhao de 3.94bei 。(3)cai yong guang zhi hai yuan fa zai Bi2Fe4O9ke li biao mian fu zai jin shu Agna mi ke li ,zhi bei chu Ag/Bi2Fe4O9fu ge guang cui hua cai liao ,bing kao cha le AgNO3nong du 、guang zhao shi jian he Bi2Fe4O9zai ti xing mao deng tiao jian dui Ag/Bi2Fe4O9fu ge guang cui hua cai liao jie gou yu xing neng de ying xiang 。jie guo biao ming :zai pian zhuang he bang zhuang xing mao yang pin shang jun ke fu zai shang Agna mi ke li 。tong guo guang zhi hai yuan fu zai de Agna mi ke li ,yi zhi le Ag/Bi2Fe4O9zhong guang sheng zai liu zi fu ge ,you li yu guang sheng dian zi qian yi bing zeng jiang ti ji dui ke jian guang de li yong ,cong er di gao le Bi2Fe4O9de ke jian guang cui hua xing neng 。Ag+nong du wei 0.21Mxia zhi bei de Ag/Bi2Fe4O9na mi pian xiang bi chun yang pin dui MBde jiang jie lv di gao le 8%。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自浙江大学的于洋，发表于刊物浙江大学2019-07-04论文，是一篇关于晶体生长论文,氧空位论文,纳米颗粒论文,可见光催化论文,浙江大学2019-07-04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，资料来自浙江大学2019-07-04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。
标签：晶体生长论文; 氧空位论文; 纳米颗粒论文; 可见光催化论文; 浙江大学2019-07-04论文;