硼磷复合光催化剂的制备及其性能研究

发布时间：2022-12-03 23:07

　　光催化技术反应条件温和,在能源与环境领域具有很好的应用前景。近年来,多种非金属元素半导体材料由于其具有环境友好、含量丰富、成本低廉、光吸收范围宽等优点而引起了研究者们的广泛关注。然而,光生电荷复合导致其光催化活性较低的内在特性,限制了这些光催化材料的进一步应用。本文以非金属硼和红磷为研究对象,利用不同的方法合成了双非金属硼磷复合光催化剂,以改善其电子-空穴对的分离与迁移,从而提升催化剂的光催化性能。通过一系列表征手段对催化剂的结构、形貌、组成、性质进行了表征,在可见光条件下研究了催化剂对孔雀石绿和罗丹明B的光催化降解性能,并对催化剂的降解机理进行了探索。首先,以次亚磷酸钠和商业硼粉为原料,用热分解法制备得到了不同质量比例的磷硼（P/B）复合光催化剂,并通过XRD、FT-IR、XPS、EDS、SEM、TEM、和光电化学等表征手段分析了催化剂的结构形貌、化学组成及光电特性。实验结果表明,当次亚磷酸钠和商业硼粉的质量比为3:1时,所制备得到的光催化剂活性最佳,光照15 min后,对孔雀石绿的降解效率可达到99%,且反应速率常数是商业硼粉的14.8倍,是商业红磷的3.4倍。自由基捕获实验结果表... 

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 半导体光催化技术的介绍
        1.2.1 光催化技术基本概念及基本原理介绍
        1.2.2 光催化技术的应用
    1.3 光催化剂的研究进展
    1.4 红磷光催化材料
        1.4.1 红磷结构与性质
        1.4.2 红磷的光催化应用
        1.4.3 红磷的光催化改性
    1.5 硼光催化材料
    1.6 选题意义、研究内容
2 磷硼复合催化剂的制备及其光降解孔雀石绿性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂及仪器设备
        2.2.2 光催化剂的制备
        2.2.3 光催化剂的表征
        2.2.4 光催化性能测试
        2.2.5 光电化学测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 XRD分析
        2.3.2 FT-IR分析
        2.3.3 XPS分析
        2.3.4 SEM分析
        2.3.5 EDS分析
        2.3.6 TEM分析
        2.3.7 UV-vis分析
        2.3.8 BET分析
        2.3.9 光催化剂的性能测试
        2.3.10 光电化学性能评价
    2.4 小结
3 硼磷复合催化剂的制备及其光降解罗丹明B性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂及仪器设备
        3.2.2 光催化剂的制备
        3.2.3 光催化剂的表征
        3.2.4 光催化剂的性能测试
        3.2.5 光电化学测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 XRD分析
        3.3.2 FT-IR分析
        3.3.3 Raman分析
        3.3.4 XPS分析
        3.3.5 SEM与 TEM分析
        3.3.6 BET分析
        3.3.7 UV-vis分析
        3.3.8 PL分析
        3.3.9 光催化剂的性能测试
        3.3.10 催化剂降解罗丹明B机理探究
        3.3.11 光电化学性能评价
    3.4 小结
4 结论与展望
    4.1 结论
    4.2 展望
参考文献
简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]染料废水的处理方法及研究进展[J]. 张滕,王勇梅,彭昌盛,袁合涛.  环保科技. 2016(01)
[2]物理法处理染料废水的研究进展[J]. 陈玉峰.  河北化工. 2013(03)
[3]染料废水处理技术研究进展[J]. 任南琪,周显娇,郭婉茜,杨珊珊.  化工学报. 2013(01)



本文编号：3707159