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BN-AgBr复合材料的制备及其光催化降解环境有机污染物研究_环境工程.doc

资料分类:环境科学 高级会员(小萌男)提供原创论文资料更新时间:2016-09-06
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摘要: 随着环境污染日益严重,人类的生存和发展受到严重威胁,选用新型高效光催化材料来治理环境越来越引起人们的关注。二氧化钛(TiO2)具有高稳定性、强光催化性质、无毒无污染等优点,在光催化领域被广泛地研究。然而TiO2的光响应范围主要限制在紫外区域,利用太阳光的比例偏低(约5%),且载流子复合率较高,在可见光下活性较低。因此,开发新型、高效、可见光响应的光催化材料已经成为光催化领域研究的重要课题。

通过水浴方法合成的类石墨烯BN/AgBr复合材料,并通过X射线衍射(XRD)、能量色散X射线光谱仪(EDS)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱法(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、光致发光光谱(PL)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)、BET进行表征。以甲基橙(MO)为目标有机污染物对类石墨烯BN/AgBr复合材料的光催化活性进行评价。结果表明,AgBr的光催化活性可以通过加入适量的类石墨烯BN得到显著改善,且研究发现类石墨烯BN的最佳负载量为1.0wt%。在可见光照射15 min后MO分子可被完全降解,并且BN/AgBr复合光催化剂重复使用5次后几乎不会失去活性。此外,5次循环前后的XRD发现没有金属银的衍射峰出现,表明少量类石墨烯BN的掺杂可能有效抑制银离子的还原。光电流和阻抗的分析结果表明AgBr光催化剂掺杂少量的类石墨烯BN而合成的复合光催化剂能有效促进光生电子和空穴的分离,进而有效提高类石墨烯BN/AgBr复合光催化剂的活性。根据实验结果,对复合光催化剂可以在可见光的照射下降解MO的机理进行了讨论。

 

关键词:类石墨烯、BN、AgBr、光催化活性、稳定性

 

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论-3

1.1 半导体光催化技术介绍-3

1.1.1 半导体结构-3

1.1.2 半导体光催化作用机理-4

1.2 光催化技术在环境中的应用-5

1.2.1 空气净化-5

1.2.2 水质净化-5

1.2.3 自洁净作用-6

1.3 光催化剂的研究现状、影响因素及活性的提高-6

1.3.1 光催化剂的研究现状-6

1.3.2 半导体光催化反应的影响因素-7

1.3.3 光催化剂活性的提高-8

1.4 复合型半导体光催化剂-9

1.5 氮化硼的研究背景及进展-9

1.6 溴化银的研究背景和进展-11

1.7 研究的内容-12

第二章BN/AgBr的合成-14

2.1 设备和试剂-14

2.2 光催化材料的合成-14

2.2.1 BN的合成-14

2.2.2 BN/AgBr的合成-15

2.3 光催化剂活性测定-15

第三章BN/AgBr的表征及光催化活性的研究-16

3.1 XRD分析-16

3.2 AFM、TEM和EDS分析-16

3.3 XPS分析-18

3.4 FT-IR分析-21

3.5 ICP-OES分析-22

3.6 DRS分析-22

3.7光催化活性研究-23

3.8 稳定性的评价-26

3.9 BET分析-28

3.10 PL分析-28

3.11 光电分析-28

3.12 EIS分析-29

3.13 光催化机理-30

3.14 结论-31

致谢-32

参考文献-33

论文资料贡献者对本文的描述:众多学者以上述光催化材料为研究对象,展开了多角度、多领域的研究。新型可见光光催化材料往往对目标污染物的选择表现出较大的依赖性;同时,在该光催化反应体系中,由于光催......
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