Bi 4 MO 8 Br(M=V、Nb)光催化剂的制备及对水中有机污染物的降解
发布时间：2024-03-08 06:10
伴随着科学技术和经济社会的迅速发展，生态环境污染也越来越严重，尤其是有机物的污染更为突出。大多数有机物毒性大，难降解，有机污染物的去除已成为环境保护领域的重要任务。以半导体材料为催化剂，太阳能为能源来消除污染物的光催化技术是近年来环保领域最活跃的研究热点之一。当前广泛采用的光催化剂大多禁带宽度较宽，只能利用紫外光降解污染物，需消耗大量能源。而太阳光的大部分能量集中在可见光范围，占47%左右。为充分利用太阳能，实现光催化技术的产业化应用，势必要开发具有可见光活性的半导体催化剂。属于Aurivillius-Sillen族的铋基化合物由于其独特的层状结构是一类极具开发和研究潜力的可见光型光催化剂。目前对Aurivillius-Sillen族化合物的制备方法主要为固相法，材料的形貌难以控制，而光催化剂的性能在很大程度上取决于其粒径大小及形貌，采用水热合成法不仅可以使溶液中反应物的各组分均匀混合，而且可以有效的控制晶体的生长，从而制备出具有特定形貌和尺寸的光催化材料。 在此背景下，我们采用水热法合成了新型铋基光催化剂Bi4VO8Br，利用X-射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和紫外可见...
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
1.1 我国水体有机污染概述
1.1.1 有机污染物及其危害
1.1.2 高级氧化技术处理有机污染物研究进展
1.2 光催化氧化技术
1.2.1 半导体光催化作用原理
1.2.2 光催化氧化技术在水处理中的应用
1.2.3 影响光催化活性的因素
1.3 铋基光催化剂的研究进展
1.4 光催化剂的制备方法
1.4.1 固相法
1.4.2 液相法
1.5 本课题的选题意义及研究内容
第二章 Bi4VO8Br 的制备、表征和光催化性能
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验仪器与试剂
2.2.2 Bi4VO8Br 催化剂的制备
2.2.3 Bi4VO8Br 的表征
2.2.4 光催化实验过程
2.3 Bi4VO8Br 的表征结果与讨论
2.3.1 X-射线衍射图谱
2.3.2 扫描电镜图谱
2.3.3 紫外可见漫反射光谱
2.4 制备条件对 Bi4VO8Br 可见光催化活性的影响
2.4.1 水热 pH 的影响
2.4.2 反应时间的影响
2.4.3 反应温度的影响
2.5 Bi4VO8Br 的可见光催化性能
2.5.1 催化剂量对五氯苯酚降解效率的影响
2.5.2 五氯苯酚溶液初始 pH 对降解效率的影响
2.5.3 五氯苯酚初始浓度对降解效率的影响
2.5.4 活性基团捕获剂对五氯苯酚降解效率的影响
2.5.5 光催化降解过程中五氯苯酚的紫外可见吸收光谱
2.5.6 催化剂的循环使用
2.6 Bi4VO8Br 的紫外光催化性能
2.7 小结
第三章 Bi4NbO8Br的制备、表征和光催化性能
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验仪器与试剂
3.2.2 Bi4NbO8Br催化剂的制备
3.2.3 Bi4NbO8Br的表征
3.2.4 光催化实验过程
3.3 Bi4NbO8Br的表征结果与讨论
3.3.1 X 射线衍射图谱
3.3.2 扫描电镜图谱
3.3.3 紫外可见漫反射光谱
3.4 Bi4NbO8Br的可见光催化性能
3.4.1 Bi4NbO8Br对磺胺嘧啶的可见光催化性能
3.4.2 催化剂量对降解效率的影响
3.4.3 溶液初始 pH 对降解效率的影响
3.4.4 磺胺嘧啶初始浓度对降解效率的影响
3.4.5 光催化降解过程中磺胺嘧啶的紫外可见吸收光谱
3.4.6 催化剂的循环使用
3.4.7 Bi4NbO8Br对另外五种抗生素的光催化性能
3.5 Bi4NbO8Br的紫外光催化性能
3.6 本章小结
第四章 结论与展望
4.1 结论
4.2 进一步研究的建议
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录
本文编号：3922124
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【学位级别】：硕士
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摘要
ABSTRACT
目录
第一章 绪论
1.1 我国水体有机污染概述
1.1.1 有机污染物及其危害
1.1.2 高级氧化技术处理有机污染物研究进展
1.2 光催化氧化技术
1.2.1 半导体光催化作用原理
1.2.2 光催化氧化技术在水处理中的应用
1.2.3 影响光催化活性的因素
1.3 铋基光催化剂的研究进展
1.4 光催化剂的制备方法
1.4.1 固相法
1.4.2 液相法
1.5 本课题的选题意义及研究内容
第二章 Bi4VO8Br 的制备、表征和光催化性能
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 实验仪器与试剂
2.2.2 Bi4VO8Br 催化剂的制备
2.2.3 Bi4VO8Br 的表征
2.2.4 光催化实验过程
2.3 Bi4VO8Br 的表征结果与讨论
2.3.1 X-射线衍射图谱
2.3.2 扫描电镜图谱
2.3.3 紫外可见漫反射光谱
2.4 制备条件对 Bi4VO8Br 可见光催化活性的影响
2.4.1 水热 pH 的影响
2.4.2 反应时间的影响
2.4.3 反应温度的影响
2.5 Bi4VO8Br 的可见光催化性能
2.5.1 催化剂量对五氯苯酚降解效率的影响
2.5.2 五氯苯酚溶液初始 pH 对降解效率的影响
2.5.3 五氯苯酚初始浓度对降解效率的影响
2.5.4 活性基团捕获剂对五氯苯酚降解效率的影响
2.5.5 光催化降解过程中五氯苯酚的紫外可见吸收光谱
2.5.6 催化剂的循环使用
2.6 Bi4VO8Br 的紫外光催化性能
2.7 小结
第三章 Bi4NbO8Br的制备、表征和光催化性能
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验仪器与试剂
3.2.2 Bi4NbO8Br催化剂的制备
3.2.3 Bi4NbO8Br的表征
3.2.4 光催化实验过程
3.3 Bi4NbO8Br的表征结果与讨论
3.3.1 X 射线衍射图谱
3.3.2 扫描电镜图谱
3.3.3 紫外可见漫反射光谱
3.4 Bi4NbO8Br的可见光催化性能
3.4.1 Bi4NbO8Br对磺胺嘧啶的可见光催化性能
3.4.2 催化剂量对降解效率的影响
3.4.3 溶液初始 pH 对降解效率的影响
3.4.4 磺胺嘧啶初始浓度对降解效率的影响
3.4.5 光催化降解过程中磺胺嘧啶的紫外可见吸收光谱
3.4.6 催化剂的循环使用
3.4.7 Bi4NbO8Br对另外五种抗生素的光催化性能
3.5 Bi4NbO8Br的紫外光催化性能
3.6 本章小结
第四章 结论与展望
4.1 结论
4.2 进一步研究的建议
参考文献
致谢
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本文编号：3922124
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