微波辐照对CdS和Bi_2S_3纳米粒子结晶度的影响

微波辐照对CdS和Bi_2S_3纳米粒子结晶度的影响

一、微波辐照方式对CdS和Bi_2S_3纳米粒子结晶度的影响(论文文献综述)

邵雨晴[1](2021)在《负载型ZnIn2S4催化剂光催化二氧化碳还原研究》文中认为大量CO2排放引起的环境问题已引起世界各国的普遍关注,同时CO2也是世界上最丰富的碳资源,如何有效资源化利用CO2,将其转化为附加值更高的燃料或化学品是可持续发展战略的一个重要方向。太阳能是可再生能源,具有丰富的储备且清洁无污染,利用太阳能进行CO2光催化反应,受到科研工作者的广泛关注。ZnIn2S4作为一种带隙可调的可见光响应型半导体材料,在CO2光催化还原反应中具有广泛应用,但体相ZnIn2S4存在载流子分离效率低下、缺乏表面反应活性位点等问题。为了改善体相中的电子迁移率和构造丰富的CO2吸附活性位点,本文分别以胺基修饰二氧化硅和基于水滑石的锌铝复合金属氧化物作为载体,合成负载型ZnIn2S4催化剂,通过一系列表征手段对催化剂结构、形貌和光电性质等进行了表征,并测试CO2光催化还原活性,具体研究内容如下:1.制备了不同胺基修饰的二氧化硅载体,再利用溶剂热法合成负载型ZnIn2S4材料,发现其中仲胺修饰SiO2作为载体的ZnIn2S4/NH-SiO2催化剂在光催化还原CO2为CO反应中具有优异的催化活性。在乙腈/水溶剂体系中、三乙胺作为空穴牺牲剂、可见光辐照条件下,CO生成速率高达3262.0μmol?g-1?h-1,是体相ZnIn2S4的13倍,ZnIn2S4/SiO2的10倍。此外,以太阳光作为光源的户外光照实验结果表明,该反应可以在太阳光下进行,最佳CO生成速率可达612.0μmol?g-1?h-1。XRD、FT-IR、TEM、XPS及光电测试结果表明,催化剂的纳米薄片结构降低了体-表传输距离,加快了光生载流子迁移和分离效率,同时原位红外实验证实催化剂具有优异的CO2吸附性能,胺基促进了CO2的吸附和活化。DFT理论计算结果表明,材料中锌空位的存在可以提高催化剂的还原能力,并有利于CO2吸附和活化。2.采用六亚甲基四胺法合成了一种锌铝复合金属氧化物(ZnAl Ox),并利用溶剂热法合成ZnIn2S4-ZnAl Ox复合材料。XRD、TEM及光电测试等表征结果显示,ZnIn2S4纳米片与ZnAl Ox层状结构成功复合,ZnIn2S4是复合催化剂中的光活性物质,ZnIn2S4-ZnAl Ox加快了光生载流子的分离和迁移速率。通过考察溶剂比例,添加剂对CO生成速率的影响,发现在乙腈/水比例为9:1,三乙胺作为空穴牺牲剂时,该复合材料具有最高的可见光催化CO2还原性能,CO生成速率达到1100.5μmol?g-1?h-1,是体相ZnIn2S4的4.4倍。原位红外实验证实了催化剂可以促进CO2在催化剂表面的吸附活化。

徐彦乔[2](2021)在《离子液体辅助制备Cu-In-Zn-S和CsPbX3纳米晶及其荧光性能研究》文中认为半导体纳米晶由于具有独特的光电性质,在发光二极管、太阳能电池、光电探测、生物成像等领域引起了广泛的关注。目前,镉基纳米晶已率先实现了商业应用,但是仍存在制备工艺复杂、制备成本较高等问题,成为了该类材料大规模应用道路上的绊脚石。因此,发展新型高效、低成本的半导体纳米晶及其制备技术具有重要意义。本文利用离子液体特殊的物理化学性质,以不同类型的离子液体为出发点,探索了其在多元和钙钛矿纳米晶合成过程中的作用机理,借助离子液体与配体的协同作用实现对纳米晶生长动力学和发光动力学的有效调控。主要开展了以下四方面的工作:(1)针对水相合成Cu-In-Zn-S(CIZS)多元纳米晶存在反应时间较长、量子产率偏低的突出问题,发展了一种离子液体辅助水热法快速制备CIZS纳米晶的新途径。利用含氟离子液体1-甲基咪唑四氟硼酸盐([Mim]BF4)在反应过程中形成的F-对纳米晶的表面悬键进行刻蚀,同时结合宽带隙半导体材料ZnS的表面包覆,充分钝化纳米晶的表面缺陷,将其荧光量子产率由6.2%提高至31.2%。此外,离子液体较低的表面张力有效地提高了纳米晶的瞬间成核率,反应时间由5 h缩短至1 h。随后,将CIZS/ZnS纳米晶与聚乙烯吡咯烷酮(PVP)基质复合,制备了CIZS/ZnS/PVP复合荧光粉,并结合Lu3Al5O12:Ce3+荧光粉与蓝光芯片组装成白光LED,器件的发光效率(LE)高达90.11 lm/W,显色指数(CRI)和色温(CCT)分别为87.2和4977 K,说明CIZS/ZnS/PVP复合荧光粉在固态照明领域极具应用潜力。(2)为了获得兼具制备成本低廉及荧光性能优异的纳米晶材料,采用离子液体辅助过饱和重结晶法制备了CsPbBr3纳米晶。通过引入含溴离子液体1-丁基-3-甲基咪唑溴盐([Bmim]Br)改善纳米晶的表面性质,提高了纳米晶表面Br元素的含量,纳米晶的表面由缺Br态向富Br态转变,量子产率由78.73%增加至91.04%。此外,[Bmim]Br有助于调控CsPbBr3纳米晶的形貌及晶粒尺寸,提高了纳米晶的粒径均匀性。更为重要的是,纳米晶的光、储存稳定性也得到了显着的提高,在室温下存储91天或在紫外灯下连续照射24 h后均能保持80%以上的初始荧光强度。最后,通过阴离子交换反应获得了一系列不同组分的CsPbX3纳米晶,其发射峰在462~665 nm范围内连续可调,色域可达北美国家电视标准委员会(NTSC)标准的129.65%,为高质量钙钛矿纳米晶的制备及其光电应用提供了参考。(3)针对钙钛矿纳米晶因存在表面Pb缺陷而导致荧光性能及稳定性降低的问题,提出了一种简单高效的含氟酸根离子液体原位钝化表面缺陷的策略。通过在纳米晶的合成过程中引入含氟酸根离子液体1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐([Bmim]BF4),分别利用离子液体的阴、阳离子的协同作用原位消除纳米晶表面富余的Pb0和表面悬键,充分钝化纳米晶的表面缺陷,其荧光量子产率可由63.82%提升至94.63%。此外,研究结果进一步证实了其它类型的含氟酸根离子液体均可有效提升纳米晶的荧光性能,表明该原位钝化策略具有普适性。吸附在纳米晶表面的[Bmim]+为纳米晶提供了疏水性的保护壳层,因此纳米晶的储存、光、水、热稳定性均得到了显着的提升。将制得的纳米晶应用于白光LED中,器件的LE高达100.07lm/W,色域覆盖范围可达NTSC标准的140.64%,说明CsPbBr3纳米晶在背光显示领域极具应用潜力。(4)为进一步提升CsPbBr3纳米晶的稳定性,发展了一种简单快速制备CsPbBr3@SiO2纳米晶的新途径。利用离子液体[Bmim]BF4具有较大的极性和一定的吸湿性捕捉空气中的水分,促进APTES快速水解形成SiO2层包覆于CsPbBr3纳米晶的表面,SiO2的最佳包覆时间由10 min显着缩短至20 s。此外,离子液体疏水性的有机阳离子吸附在纳米晶表面,有效避免了纳米晶在包覆过程中因被水或醇侵蚀而造成荧光性能的衰减。因此,CsPbBr3@SiO2纳米晶的稳定性得到了显着的提高,保存120天后,仍可维持96.12%的初始荧光强度。随后,制备了一系列不同组分的CsPbX3@SiO2纳米晶,其发光峰的中心位置可在421.2~651.6 nm范围内调谐,色域可达NTSC标准的143.57%。由于SiO2比CsPbX3纳米晶具有更高的导带底和更低的价带顶,因此可将电子与空穴限制在CsPbX3内,钝化了纳米晶的表面态,从而提升了CsPbX3纳米晶的荧光性能。最后,将CsPbBr3@SiO2纳米晶与CIZS/ZnS/PVP复合荧光粉结合组装成白光LED,器件的CRI高达90.5,CCT为4715 K,LE为41.57 lm/W。本工作为快速可控制备CsPbX3@SiO2纳米晶及其光电应用奠定基础。

黄桂梅[3](2021)在《WO3基光催化剂的合成及其CO2还原和VOCs氧化性能研究》文中提出随着世界的快速发展,环境污染和能源短缺已成为人类面临的两个最大挑战。近年来,以半导体材料为光催化剂的光催化技术,为我们提供了一条高效利用太阳能和有效治理环境污染的途径。半导体光催化材料可以使用太阳能来处理空气中的有毒有害物质,从而改善环境质量,还可以使用太阳能来制备太阳能燃料,从而将太阳能转化为易于储存、洁净的化学能,从根本上解决人类面临的能源和环境问题。三氧化钨(WO3)是一种具有经济、耐光腐蚀和耐化学腐蚀优点的光催化剂。但是WO3易发生电子与空穴的复合,严重阻碍了其在光催化领域的发展。本文拟通过形貌调控以及负载助催化剂调控内部电子态来减少电子空穴复合率,加快电子传输速率,提升了催化剂的催化活性。本论文基于形貌调控以及助催化剂修饰策略,结合密度泛函理论(DFT)计算,制备了碳量子点/三氧化钨(CDs/WO3)和含有缺陷的氢氧化镍/三氧化钨(Ni(OH)2-x/WO3)高性能光催化材料。具体研究如下:1.采用水热法和后煅烧法制备了CDs/WO3纳米片,由X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDX)和透射电镜(TEM)结果可知,水热法和后煅烧法可成功合成表面负载均匀的CDs/WO3,且不存在其他杂质相。CDs/WO3纳米片对甲醛和丙酮有着良好的光催化氧化活性,产物为CO2,光催化性能分别增强约3倍(甲醛)和2倍(丙酮),并且催化剂有良好的循环稳定性。究其原因为:由X射线光电子能谱(XPS)测试和密度泛函理论计算(DFT)可知CDs中的电子流向WO3,在界面上形成一个从CDs指向WO3的内建电场,电场驱动光敏电子流向CDs,且排斥接近CDs的空穴,使电子-空穴对在空间上分离;由可知CDs/WO3在,由理论计算可知WO3与吸附的H2O表现出强烈的化学相互作用,界面出现了明显的电荷重分布从而产生·OH,这与电子顺磁共振谱(EPR)的结果一致。DFT计算还发现WO3对气态VOCs具有化学吸附作用,这是由于WO3在表面存在不饱和W5c原子,W5c原子容易捕获VOCs分子的O,形成六配位[WO6]八面体,为后续催化氧化提供基础。2.采用静电纺丝和湿法化学沉淀法制备了新型的Ni(OH)2-x/WO3纳米纤维催化剂。通过XRD可知Ni(OH)2-x/WO3成功合成;SEM、TEM、EDX结果表明,Ni(OH)2-x纳米片均匀生长在纤维表面。Ni(OH)2-x与WO3耦合后的复合催化剂对CO2有着良好的光催化还原活性,选择性还原产物为CO,产率为54.7μmol g-1h-1,是纯WO3催化性能的7倍,且催化剂的循环稳定性良好。究其原因为:由XPS和DFT可知在耦合过程中,Ni(OH)2-x表面的电子流向WO3,在界面上形成一个从Ni(OH)2-x指向WO3的内建电场,电场驱动光敏电子流向Ni(OH)2-x,且排斥接近Ni(OH)2-x的空穴,使电子-空穴对在空间上分离,促进了CO2催化还原反应的进行;EPR、DFT计算、CO2程序性脱附(CO2-TPD)和CO2物理吸附实验表明由于Ni(OH)2-x为碱性氢氧化物且含有阴离子缺陷,使其对气态CO2具有化学吸附和活化作用,这为后续CO2催化还原奠定了基础。我们的工作为CO2还原催化剂的设计提供了新思路。

尹金慧[4](2021)在《卤氧化铋基漂浮型可见光催化剂的制备及其降解有机污染物性能研究》文中指出有机染料的大量使用和不恰当处理引起的水污染问题会对生态系统和生物健康造成严重危害。光催化技术作为一种能耗低、可持续、降解副产物少的新型技术,在有机染料降解方面展现出巨大的应用前景。近年来,卤氧化铋(Bi OX,X=Cl、I、Br)半导体材料由于其独特的层状结构引起了研究人员的广泛兴趣。然而Bi OX自身的一些缺点极大地影响着其光催化效率,比如,带隙过宽导致无法有效的利用可见光以及光生载流子复合较快造成光催化效率降低。此外,传统的粉末状Bi OX光催化剂光能利用率低以及难以回收等问题的存在给其实际应用增添了难度。为了解决上述问题,本文通过将Bi OX与适宜载体的复合构建漂浮型Bi OX基复合材料来提高其光催化性能以及实际应用价值,并对改性后的复合光催化剂进行系统的表征和分析。此外,还通过在模拟太阳光或可见光照射下的有机染料降解实验来评估其光催化性能。具体研究内容如下:1.漂浮型Bi OCl/EP光催化剂的原位合成及光催化降解罗丹明B性能研究。以五水合硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)和氯化钾(KCl)作为前驱体,通过原位沉积法将Bi OCl负载到膨胀珍珠岩(EP)孔隙的表面上,制备出新型漂浮型Bi OCl/EP光催化剂。通过XRD、SEM、UV-vis DRS、FT-IR、XPS、BET和PL等手段对样品进行表征分析。结果表明,Bi OCl在EP的表面上分布均匀并展现出了良好的光催化效果。在模拟太阳光照射下,Bi OCl/EP复合材料在125 min内对罗丹明B的降解率可达95.8%,远高于纯Bi OCl。光催化活性的提高主要归因于Bi OCl/EP复合材料中的Bi-O-Si键可作为电子传输通道,从而促进了光生电子-空穴对的分离和迁移;漂浮特性所带来的更高的太阳光能利用率以及活性氧物种产生效率。经过五次连续循环使用后,该复合物的光催化降解效率仍可达到91.0%,展现出良好的稳定性。最后,结合自由基捕获实验和半定量分析实验提出了可能的Bi OCl/EP光催化降解罗丹明B的机理。2.3D多孔漂浮型Bi OCl/Bi2S3/石墨烯气凝胶(Bi OCl/Bi2S3/GA)的制备及光催化降解罗丹明B和甲基橙性能研究。以氯化铋(Bi Cl3)、硫代乙酰胺(TAA)和氧化石墨烯(GO)为原料通过水浴法制备出Bi OCl/Bi2S3/石墨烯气凝胶(GA)复合光催化材料。利用XRD、SEM、UV-vis DRS、FT-IR、XPS、PL、EDS、TEM、Raman和EIS等手段对所制备样品的结构、形貌以及性能进行了表征分析。结果表明Bi OCl/Bi2S3/GA在可见光照射下具有优异的光催化降解活性,在50 min内可降解完97.0%的Rh B;在105 min内能降解完74.2%的MO。复合材料性能优异的原因主要归结于Bi2S3与Bi OCl之间异质结的构成,增强了可见光吸收能力并且促进了界面光生电子和空穴的转移;GA的三维结构可以很好地抑制Bi OCl/Bi2S3的堆积,增强其活性位点暴露。经过五次连续循环实验后,Bi OCl/Bi2S3/GA的光催化降解效率仍然可达到89.9%,展现出良好的稳定性和循环使用能力。最后,通过能带结构分析提出了一个可能的光催化降解机理。3.3D多孔漂浮型Bi7O9I3/氮掺杂石墨烯气凝胶(Bi7O9I3/NGA)的制备及光催化降解罗丹明B性能研究。以氧化石墨烯(GO)、碘化钾(KI)和五水合硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O)为原料,通过一步溶剂热法制备出Bi7O9I3/NGA复合材料。采用XRD、SEM、TEM、UV-vis DRS、FT-IR、XPS、EDS、PL、Raman和EIS等手段对样品进行表征分析。结果表明Bi7O9I3/NGA在可见光照射下展现出最佳光催化活性,在100 min内可降解完96.3%的罗丹明B,降解速率分别是Bi7O9I3和Bi7O9I3/GA的6.0和2.3倍。光催化活性的提升主要归结于光生载流子分离和迁移效率的提升,可见光利用能力的提升和活性氧物种的产生。此外,Bi7O9I3/NGA独特的3D多孔结构使其可以漂浮在水面上,很容易进行回收和循环利用。经过四次连续循环实验后,Bi7O9I3/NGA的光催化降解效率仍然可达到92.7%,展现出令人满意的稳定性和可重复利用性。最后,通过自由基捕获实验和半定量分析实验提出了一个可能的光催化降解机理。

林艳辉[5](2021)在《VIA族化合物修饰碲化镉对谷胱甘肽的光电响应研究》文中研究说明谷胱甘肽(GSH)存在于大多数哺乳动物组织中,是氧化还原信号的决定因素,在排除外来物质和解毒中起着重要作用。GSH不仅可用于医药和食品基料,而且在抗衰老、增强免疫力、抗肿瘤等方面有着广泛的应用。因此,GSH的检测对食品科学、药学和临床意义重大。荧光传感器具有较高的灵敏度和选择性,是检测GSH的有力工具。考虑到CdTe半导体在光激发下电子-空穴对快速分离和复合,导致荧光响应强度低的问题,利用不同带隙半导体制备CdTe基复合材料可以抑制电子-空穴对的复合,提高荧光强度。因此,本论文研究了VIA族化合物修饰CdTe界面的光电响应,并对GSH的光电响应现象和机制进行了详细介绍和阐述。具体研究内容如下:(1)不同工艺下CdTe的合成和性能研究。利用共沉淀-还原法,在不同摩尔比、不同水浴温度、不同水浴时间和不同烧结温度下制备了CdTe纳米颗粒。通过XRD和SEM结果发现,随着水浴温度的增加CdTe形成速度越快,结晶度越好,平均粒径500~900 nm。最后,通过荧光光谱研究了PBS缓冲溶液的p H和GSH的浓度对CdTe荧光强度的影响。结果表明,CdTe的荧光强度随GSH浓度的增加而增大,递增趋势满足方程y=700.77+25.90ln(x-0.01),R2=0.9812。因此,CdTe对GSH在荧光响应具有重要意义。(2)利用低温液相法合成CdTe/MX(M=Zn,Cd,Sb,Bi;X=Te,Se,S,O)纳米复合材料,以及GSH与CdTe/MX界面的光电响应研究。通过对结构和形貌的详细表征得到了平均粒径为100~200 nm,分布均匀,光电性能较好的CdTe/MX纳米颗粒。GSH在CdTe/MX界面表现出荧光增强和荧光猝灭。当CdTe/MX复合材料形成导带对准时,GSH的加入表现出荧光增强;当CdTe/MX复合材料形成价带对准时,添加GSH后溶液表现出荧光猝灭。猝灭常数分别为1.8×102、6.6×102、2.3×102、1.3×102和8.2×102。其中,CdTe/Bi2S3荧光材料对GSH的检测限最低,为1μM。GSH修饰下FTO/CdTe/Sb2Se3和FTO/CdTe/CdO电极的光电流增加,而FTO/CdTe/Bi2S3电极电流减弱了84%。研究表明,GSH与CdTe/MX之间的作用主要是-SH金属离子的作用,界面电子转移是光电响应的主要机制。(3)利用液相法合成CdTe/CdS/MX(M=Zn,Bi;X=Te,Se,S,O)纳米复合材料,以及GSH与CdTe/CdS/MX的光电响应研究。利用CdTe/CdS异质结增强了材料的荧光响应,以及降低了CdTe/CdS/MX电子传递内阻,实现了与GSH更快的电子传递。对CdTe/MX和GSH进行FL、EIS、CV和I-T测试结果表明,GSH对CdTe/CdS/Zn Te、CdTe/CdS/Zn Se、CdTe/CdS/Bi2Se3和CdTe/CdS/Bi2S3具有较高光电响应,可以实现快速检测。GSH对CdTe/CdS/Bi2O3显示出荧光猝灭效应,猝灭常数为3.1×10-2。最终得出CdTe/CdS/Bi2O3在0.025~0.6 mmol·L-1检出范围内,对GSH的检出限为8μM。因此,本文阐述了CdTe基纳米复合材料界面电子转移和带隙偏移机制,以此来解释GSH对CdTe/MX光电响应现象。这为CdTe基纳米复合材料在生物硫醇探测提供理论参考和新的技术路线。

刘安琪[6](2021)在《Bi2MO6(M=W,Mo)基半导体异质结(肖特基结)的构建及其催化性能研究》文中进行了进一步梳理目前,环境污染已经成为困扰人类发展的世界性难题。寻找绿色、高效的环境处理及能源转化方式来解决以上问题成为科研工作者的首要工作。光催化技术是一种源于对光合作用的人工模拟,可以实现太阳能向化学能的转化,且耗能低、性能好、成本低、不会引起二次污染,是一种比较理想的绿色技术。此外,微波催化技术以其催化速率快、活性高、反应时间短、可处理生物难降解有机污染物等优异突出的特点成为净化环境废水的新兴技术。这些技术都可以高效降解环境当中的有机污染物以及还原重金属离子。因此,本文设计和制备了三维层状微球结构Bi2WO6@CoO Z-型异质结和Bi2MoO6@Ti3C2肖特基结催化剂,分别用于光催化和微波催化处理环境污染物。本文的主要研究内容如下:(1)设计并构建三维层状微球结构Bi2WO6@CoO Z-型半导体异质结光催化剂。将CoO纳米粒子成功镶嵌在由2D纳米片自组装而成的Bi2WO6的三维微球表面,构建的复合材料Bi2WO6@CoO展现了三维分层级结构,基于入射光多级反射和散射作用有利于提高可见光的利用率。在可见光照射下,复合材料对四环素(TC)展现了优异的降解效果,150 min之内降解率可达80.6%。而且,复合材料对Cr( Ⅵ)也展现了优异的可见光驱动的催化还原性能,以柠檬酸为空穴牺牲剂,120 min之内还原效率达到了96.6%。同时,在TC+Cr( Ⅵ)混合体系中,可见光照射150 min后,TC的降解率达到了81.2%,Cr( Ⅵ)的还原率达到了97.2%。通过莫特肖特基测试、OPC测试及自由基捕获实验,推测紧密的Bi2WO6与CoO界面间形成了Z型电荷传导模式,复合材料在经过了四次循环实验后,催化剂的氧化还原性能没有发生明显变化,展现了优异的稳定性。(2)成功制备三维分级微球Bi2MoO6@Ti3C2半导体肖特基结微波催化剂。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等对其进行形貌、结构进行了表征。将Bi2MoO6@Ti3C2半导体催化剂与微波技术联用实现了对TC的高效降解,以及由Cr( Ⅵ)到Cr(Ⅲ )的高效还原。在微波功率为700 W,催化剂用量30 mg的条件下在5 min内对TC的降解率高达97.5%。在微波功率为700 W,催化剂用量50 mg的条件下时在10 min内对Cr( Ⅵ)的还原率可高达98.6%,基本实现完全降解,展现了Bi2MoO6@Ti3C2肖特基结催化剂的优越性。

高占尧[7](2020)在《溴氧化铋基复合材料的制备及其光催化性能研究》文中指出随着全球经济的高速发展,环境污染和能源枯竭引起的双重危机迫在眉睫,致使人们对改善环境、开发新能源提出新的诉求。纳米光催化技术因具有操作简单、常温氧化去除污染物、无二次污染等特点而成为潜在的热门研究领域,而该技术的核心是光催化剂。溴氧化铋(BiOBr)是一种可以替代宽带隙TiO2的层状结构的间接半导体材料,层层间形成的内建电场能够有助电子和空穴的分离,从而受到人们的格外关注。目前研究的重点在于如何进行形貌调控及暴露活性晶面,并通过掺杂或复合等方式进一步改善其光催化活性,以满足实际水环境治理要求。本论文以BiOBr为研究对象,在对BiOBr基光催化材料的全面综述基础上进行系列改性研究,探索BiOBr的二元和三元复合材料的形貌调控,并对所制备样品进行表征分析,确定最佳制备条件,以诺氟沙星(NOR)为目标降解物评价所合成材料的光催化性能,为铋系催化材料实际应用于抗生素的可见光催化降解提供理论支撑。主要研究内容和结论如下:1.采用水热法和溶剂热法分别制备了不同形貌的BiOBr,通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)等方法分别对所制备样品的晶相组成、微观结构和光吸收性能等进行测试和表征,提出了不同形貌的BiOBr的形成机理,并获得光催化活性较佳的纳米片状结构的BiOBr,对NOR的最佳降解率为34.7%,可见光吸收边为423 nm。以此为前驱体,分别制备了 SnO2/BiOBr和Bi/BiOBr两种二元复合材料,发现在SnO2/BiOBr材料中,SnO2以微粒形式附着在BiOBr表面,且有p-n型异质结存在;在Bi/BiOBr材料中,金属Bi以纳米线形式交织附着在BiOBr表面;二元复合材料的可见光催化性能较BiOBr有明显提高,且Bi/BiOBr的光催化性能明显优于SnO2/BiOBr,对NOR的最佳降解率为97.2%,可见光吸收边为502nm。2.以Bi/BiOBr为前驱体,分别采用水热法和高温沉积法进一步制备了Bi2WO6/Bi/BiOBr和CdS/Bi/BiOBr三元复合材料。研究发现Bi2WO6/Bi/BiOBr复合材料为球状形貌,其表面是由Bi/BiOBr纳米片镶嵌形成的蜂窝网状结构;CdS/Bi/BiOBr复合材料的形貌为块状结构,其表面是Bi纳米线引导生长的CdS颗粒。探讨了各自的形成机理,并进行了光催化性能评价,发现在这两种三元复合材料中均有p-n型异质结存在,且CdS/Bi/BiOBr的光催化性能较Bi/BiOBr和Bi2WO6/Bi/BiOBr都有显着提高,对NOR的最佳降解率达到97.4%,可见光吸收边可扩展至620 nm。3.通过活性物质捕获实验,结合紫外可见漫反射分析结果深入探讨了二元和三元复合材料的光催化降解机理,研究发现,复合材料组成不同,其光催化活性物质有差异。SnO2/BiOBr和Bi/BiOBr二元复合材料的光催化活性物质主要是超氧负离子自由基(·O2-)及空穴(h+);Bi2WO6/Bi/BiOBr三元复合材料的光催化活性物质主要是羟基自由基(·OH)和h+;CdS/Bi/BiOBr三元复合材料的光催化活性物质是·O2-、·OH和h+。

熊赛赛[8](2020)在《铋基/锑基半导体材料的合成及其超声催化性能研究》文中提出半导体纳米材料在降解污染物方面上具有很广泛的应用,铋基材料作为新型的半导体纳米材料,因为其具有窄带隙、特定的结构和形貌等优点,在光催化方面应用广泛。锑基材料由于其优异的电化学性能,目前主要在电极材料方面应用广泛。超声催化作为一种新型的水处理技术,在降解废水污染物上已取得一定的进步。因而将铋基、锑基金属复合氧化物半导体材料应用于超声催化方面,是一项非常具有潜力价值的应用。基于此,本文通过合成一系列的铋基、锑基金属氧化物材料,研究其降解污染物的能力。具体研究内容如下:(1)分别采用溶剂热法和微波法合成不同摩尔比的F-Bi2Mo O6催化剂,通过XRD、XPS等测试手段,证明氟离子成功掺杂进Bi2Mo O6材料中。通过降解喹啉蓝和四环素来评判溶剂热法合成的F-Bi2Mo O6的超声催化活性,通过降解甲基橙来评判微波法合成的F-Bi2Mo O6的超声催化活性,并对影响超声催化活性的超声变量进行了研究。结果表明两种方法制备的材料都具有良好的超声催化性能。(2)采用一步水热法合成了Bi2WO6催化剂,通过XRD、TEM、XPS和BET等测试手段对不同水热反应时间下合成的Bi2WO6催化剂的物相、形貌、元素组成及比表面积进行了分析。通过降解四环素来评估Bi2WO6的超声催化活性,探讨了不同超声变量对超声催化性能的影响。结果表明,制备的Bi2WO6催化剂对四环素等抗生素污染物具有良好的降解效果。(3)采用简单的水热法合成了Sb2Mo O6催化剂,通过XRD、TEM、XPS等表征手段对不同p H条件下合成的Sb2Mo O6催化剂的物相、形貌及元素组成进行了分析。通过降解喹啉蓝来评估Sb2Mo O6的超声催化活性,研究了不同超声变量对超声催化性能的影响。结果表明,当反应溶液p H为2制得的Sb2Mo O6具有最好的超声降解性能,并提出了Sb2Mo O6超声降解喹啉蓝的可能的超声催化机理。(4)采用水热法、微波法和回流法合成了Sb PO4催化剂,并研究了加入不同表面活性剂对其形貌和性能的影响。通过XRD、TEM等表征手段对Sb PO4催化剂的物相组成和形貌进行了分析,通过降解酸性蓝和喹啉蓝来评判不同合成方法的Sb PO4以及加入不同表面活性剂的Sb PO4的超声催化活性。结果表明微波条件下制得的样品具有更好的超声催化性能。

甄卓武[9](2020)在《BiOX(X=NO3、I、Cl)半导体光催化材料的制备与复合及其光催化性能研究》文中研究表明作为一种新型的光催化材料,铋系光催化材料的价带由O2p轨道和Bi6s轨道杂化而成,这种杂化轨道有利于增强催化剂的氧化性能,并能有效缩小其禁带宽度。而且,其独特的层状结构也能提高光生电子-空穴的分离效率。然而,铋系半导体仍存在诸多问题,如:可见光利用率低、电子-空穴复合率较高、合成方法不成熟等。本文结合沉淀法和熔盐法的优点,通过改进合成方法制备出性能优异的BiOX(X=NO3、I、Cl)及其复合光催化剂,并采用多种测试手段对样品的光催化性能及催化机制进行了表征。所得结论如下:(1)以Bi(NO3)3·5H2O和KNO3为原料,首次采用沉淀-熔盐法制备了片状Bi5O7NO3光催化剂。研究了沉淀反应pH值、煅烧温度、前驱体/熔盐比等对样品性能的影响。结果表明,借助熔盐提供的高温液相环境,有利于反应的均匀性,使样品的粒径分布均匀。在350°C400°C,所得样品为200 nm左右的片状Bi5O7NO3;400℃下合成的样品光催化降解RhB效率最高,20 min达到97.4%,是TiO2光催化降解效率的1.2倍,是TiO2降解速率的2.46倍,循环使用五次后,降解效率基本不变,展现了优异的稳定性。随着反应温度的升高,由于NO和O2的损失,使部分Bi5O7NO3转化为Bi2O3。样品的尺寸也发生了急剧增大,500°C时样品的粒径增加到500 nm左右,使得光催化性能急剧下降,降解率下降至85%。这种新颖的策略可以容易地用于制备其他催化剂材料。(2)本文首次合成并研究了Bi5O7NO3/BiOI复合材料光催化性能。在熔盐法制备Bi5O7NO3的基础上,通过控制HI溶液用量与Bi5O7NO3反应生成Bi5O7NO3/BiOI复合材料。通过XRD,XPS,EDS以及HTEM进行表征,结果表明成功合成了Bi5O7NO3/BiOI复合材料。由于原位反应,复合材料的形貌与Bi5O7NO3的形貌相同,为片状颗粒。生成BiOI,大大提高了Bi5O7NO3光吸收范围以及降低了Bi5O7NO3带隙,并且BiON0.4I0.6复合物具有最高的光催化活性,在光照射120 min后,RhB降解率达到99.4%,循环性能稳定。Bi5O7NO3/BiOI复合材料形成异质结,能快速有效的分离光生电子和空穴,是增强纯相Bi5O7NO3和BiOI光催化活性的主要原因。(3)虽然Bi5O7NO3/BiOI复合材料光催化性能不错,但是相对比表面积不够大,达不到可应用的性能。在此基础上,通过简单的水热法成功合成了具有高效可见光催化活性的BiOI/BiOCl纳米片组成的纳米微球复合材料。其中,在BiOIXClY中,I:Cl的比例,越接近1:1,所形成微球中的纳米片越薄,越疏松,孔径越大,光在片与片之间折射次数越多,暴露在可见光中的活性位点越多,光催化性能越好。BiOCl的带隙最宽为3.27 eV,可见光难以使其发生电子跃迁,随着I-离子的增加,BiOIXClY的带隙逐渐减小,BiOI0.2Cl0.8,BiOI0.4Cl0.6,BiOI0.5Cl0.5,BiOI0.6Cl0.4,BiOI0.8Cl0.2和BiOI的带隙分别为2.26 eV,1.91 eV,1.81 eV,1.77 eV,1.75 eV和1.71 eV。结果表明BiOI/BiOCl复合会大大降低BiOCl的带隙。在可见光照射30分钟后,BiOI0.5Cl0.5对RhB降解率超过97%,循环五次后,仍保持94%的降解效率,稳定性良好。并且BiOI0.5Cl0.5光降解速率是纯BiOCl的4.3倍,更令人惊讶的是,BiOI0.5Cl0.5的降解速率是纯BiOI的155倍。BiOI/BiOCl复合材料形成异质结,能快速有效的分离光生电子和空穴,大大增强了BiOI和BiOCl光催化活性。

马小帅[10](2020)在《甲醛、乙醛和乙二醛辅助水热增强g-C3N4光催化还原能力的研究》文中指出石墨相氮化碳(g-C3N4)具有无毒、高稳定和低成本的特点,因此在光催化领域引起了广泛的关注。然而,g-C3N4也面临可见光利用率低、光生电子与空穴易复合和光催化还原能力不足等问题。本论文通过合成氮缺陷g-C3N4、碳掺杂和氮缺陷共改性g-C3N4、氧掺杂和氮缺陷共改性g-C3N4三种方式改性g-C3N4进一步提升了g-C3N4的光催化产氢和还原Cr(VI)能力。主要研究内容如下:1.采用甲醛液相化学还原法,利用甲醛在弱酸性溶液中具有弱还原性的特点,合成氮缺陷g-C3N4(FH-g-C3N4),而且产率高。利用元素分析(EA)、电子顺磁共振(EPR)、X射线光电子能谱(XPS)和能谱(EDS)证实了氮缺陷的存在。利用XPS分析了氮缺失在N(C)3晶格点。缺氮位点具有额外的电子,容易捕获光生空穴,有助于减少光生电子和空穴的复合。最佳样品30-CN(30 mL甲醛溶液+30 mL水)光催化还原Cr(VI)活性比H-g-C3N4(60 mL水)和P25(TiO2)都提升了58%,光解水产氢速率(1.323 mmol/g/h)是H-g-C3N4(0.654 mmol/g/h)的2倍。相对于H-g-C3N4,30-CN的光吸收能力更强,导带位置更负,还原能力更强。2.采用乙醛辅助水热法制备新型碳掺杂和氮缺陷共改性g-C3N4(AH-CN),而且产率高。利用EA、EPR、XPS和EDS证实了碳掺杂和氮缺陷的存在。UV-Vis DRS分析表明,相对于H-g-C3N4,AH-CN的带隙减小且对紫外光、可见光光吸收都增强。PL和光电化学分析表明,AH-CN具有较低的光生载流子的复合速率。UV-Vis DRS与XPS价带分析表明,50A-CN具有较负的导带值,因此具有较强的光催化还原能力。最佳样品50A-CN(50 mL乙醛+10 mL水)光催化还原Cr(VI)活性比H-g-C3N4提升了39%,比P25提升了41%。光催化活性的增强是由于氮缺陷和碳掺杂的协同作用。3.采用乙二醛辅助水热法制备新型氧掺杂和氮缺陷共改性g-C3N4(GH-CN),而且产率高。利用EA、EPR、XPS和EDS证实了氧掺杂和氮缺陷的存在。利用XPS分析了氮缺失在NHx晶格点。UV-Vis DRS分析表明,相对于0G-CN(60 mL水),GH-CN的带隙减小和对紫外光、可见光光吸收都增强。PL和光电化学分析表明,GH-CN具有较低的光生载流子的复合速率。最佳样品15G-CN(15 mL乙二醛溶液+45 mL水)光催化还原Cr(VI)活性比0G-CN提升了36%,比P25提升了25%。光催化活性的增强是由于氮缺陷和氧掺杂的协同作用。

二、微波辐照方式对CdS和Bi_2S_3纳米粒子结晶度的影响(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、微波辐照方式对CdS和Bi_2S_3纳米粒子结晶度的影响(论文提纲范文)

(1)负载型ZnIn2S4催化剂光催化二氧化碳还原研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 CO_2光还原研究背景
    1.2 CO_2光还原的基本原理
    1.3 CO_2光还原研究现状
        1.3.1 氧化物催化剂
        1.3.2 硫化物催化剂
        1.3.3 其他催化剂
    1.4 ZnIn_2S_4催化剂研究现状
        1.4.1 ZnIn_2S_4催化剂简介
        1.4.2 ZnIn_2S_4催化剂的制备方法
    1.5 本课题研究思路
2 实验部分
    2.1 主要试剂及设备
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验设备
    2.2 催化剂的表征
        2.2.1 X射线粉末衍射(XRD)
        2.2.2 透射电镜(TEM)
        2.2.3 X射线光电子能谱(XPS)
        2.2.4 电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-AES)
        2.2.5 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)
        2.2.6 紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)
        2.2.7 荧光光谱(PL)
        2.2.8 电化学测试
    2.3 催化剂活性测试
3 ZnIn_2S_4/NH-SiO_2光催化CO_2还原研究
    3.1 催化剂的制备
    3.2 催化剂的活性及表征
        3.2.1 不同催化剂上CO_2光催化性能
        3.2.2 催化剂结构形貌表征
        3.2.3 催化剂光电性能表征
        3.2.4 催化剂元素价态表征
        3.2.5 CO_2吸附性能及光还原机理研究
    3.3 本章小结
4 ZnIn_2S_4-ZnAl O_x光催化CO_2还原研究
    4.1 催化剂的制备
    4.2 催化剂的表征和活性
        4.2.1 催化剂结构形貌表征
        4.2.2 催化剂光电性能表征
        4.2.3 光催化活性
        4.2.4 催化剂CO_2吸附性能研究
    4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

(2)离子液体辅助制备Cu-In-Zn-S和CsPbX3纳米晶及其荧光性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 半导体纳米晶的概述
        1.1.1 半导体纳米晶的定义与基本性质
        1.1.2 半导体纳米晶的发展历程
        1.1.3 半导体纳米晶的分类及光学特点
    1.2 I-III-VI族多元半导体纳米晶
        1.2.1 I-III-VI族半导体纳米晶的基本性质
        1.2.2 I-III-VI族纳米晶的制备
        1.2.3 I-III-VI族纳米晶在照明显示领域的应用
    1.3 铅卤钙钛矿纳米晶
        1.3.1 铅卤钙钛矿矿纳米晶的性质
        1.3.2 铅卤钙钛矿矿纳米晶的合成方法
        1.3.3 铅卤钙钛矿矿纳米晶的稳定性改善
        1.3.4 铅卤钙钛矿纳米晶的光电应用
    1.4 离子液体
        1.4.1 离子液体的概述
        1.4.2 离子液体的特性
        1.4.3 离子液体的应用
    1.5 本论文的研究意义及目的
    1.6 本论文的研究内容
2 实验部分
    2.1 实验主要的化学药品及试剂
    2.2 制备方法
        2.2.1 离子液体辅助水热法制备Cu-In-Zn-S纳米晶
        2.2.2 过饱和重结晶法制备CsPbBr_3钙钛矿纳米晶
        2.2.3 CsPbX_3@SiO_2纳米晶的制备
        2.2.4 白光LED器件的组装
    2.3 测试与表征
        2.3.1 X射线衍射分析
        2.3.2 透射电子显微镜
        2.3.3 X射线光电子能谱
        2.3.4 傅里叶转换红外光谱仪
        2.3.5 光致发光光谱
        2.3.6 紫外-可见分光光度计
        2.3.7 紫外光电子能谱
        2.3.8 时间分辨荧光光谱
        2.3.9 荧光量子产率
        2.3.10 变温荧光光谱
        2.3.11 电致发光光谱
3 离子液体辅助水热法制备Cu-In-Zn-S纳米晶及其荧光性能研究
    3.1 引言
    3.2 制备过程
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 反应温度对CIZS纳米晶的影响
        3.3.2 反应时间对CIZS纳米晶的影响
        3.3.3 离子液体[Mim]BF_4添加量对CIZS纳米晶的影响
        3.3.4 [Mim]BF_4与CIZS纳米晶的作用机理探究
        3.3.5 氟源种类对CIZS纳米晶的影响
        3.3.6 金属离子比例对CIZS纳米晶的影响
        3.3.7 CIZS/ZnS核/壳结构纳米晶的荧光性能研究
        3.3.8 CIZS/ZnS/PVP复合荧光粉的荧光性能研究
        3.3.9 CIZS/ZnS/PVP复合荧光粉在白光LED中的应用研究
    3.4 本章小结
4 离子液体辅助过饱和重结晶法制备CsPbBr_3纳米晶及其荧光性能研究
    4.1 引言
    4.2 制备过程
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Pb/Cs比对CsPbBr_3纳米晶的影响
        4.3.2 离子液体[Bmim]Br添加量对CsPbBr_3纳米晶的影响
        4.3.3 CsPbBr_3纳米晶的稳定性研究
        4.3.4 离子液体[Bmim]Br对CsPbBr_3纳米晶的表面钝化机理研究
        4.3.5 阳离子浓度对CsPbBr_3纳米晶的影响
        4.3.6 配体添加量对CsPbBr_3纳米晶的影响
        4.3.7 阴离子组分对CsPbX_3纳米晶的影响
    4.4 本章小结
5 含氟酸根离子液体原位钝化CsPbBr_3纳米晶表面缺陷及其机理研究
    5.1 引言
    5.2 制备过程
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 [Bmim]BF_4添加量对CsPbBr_3纳米晶的影响
        5.3.2 [Bmim]BF_4原位钝化CsPbBr_3纳米晶的机理研究
        5.3.3 离子液体的阳离子链长及添加量对CsPbBr_3纳米晶的影响
        5.3.4 氟源类型对CsPbBr_3纳米晶的影响
        5.3.5 前驱体与反溶剂体积比对CsPbBr_3纳米晶的影响
        5.3.6 OA添加量对CsPbBr_3纳米晶的影响
        5.3.7 OAm添加量对CsPbBr_3纳米晶的影响
        5.3.8 CsPbBr_3纳米晶的稳定性研究
        5.3.9 CsPbBr_3纳米晶在白光LED中的应用
    5.4 本章小结
6 离子液体辅助制备CsPbX_3@SiO_2纳米晶及其荧光性能研究
    6.1 引言
    6.2 制备过程
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 APTES添加量对CsPbBr_3@SiO_2纳米晶的影响
        6.3.2 反应时间对CsPbBr_3@SiO_2纳米晶的影响
        6.3.3 APTES引入方式对CsPbBr_3@SiO_2纳米晶的影响
        6.3.4 APTES与CsPbBr_3@SiO_2纳米晶作用机理研究
        6.3.5 离子液体对CsPbBr_3@SiO_2纳米晶的影响
        6.3.6 CsPbBr_3@SiO_2纳米晶的稳定性研究
        6.3.7 CsPbX_3@SiO_2纳米晶的荧光性能研究
        6.3.8 CsPbBr_3@SiO_2纳米晶在白光LED中的应用
    6.4 本章小结
7 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间的学术成果

(3)WO3基光催化剂的合成及其CO2还原和VOCs氧化性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 光催化
        1.1.1 光催化氧化VOCs
        1.1.2 光催化还原CO_2
    1.2 光催化剂的设计策略
    1.3 WO_3基材料的光催化研究
        1.3.1 WO_3 的形貌控制
        1.3.2 WO_3光催化剂存在的不足
        1.3.3 提高WO_3光催化活性的策略
    1.4 本论文的研究意义及研究内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
第2章 CDs/WO_3的制备及光催化氧化VOCs性能研究
    2.1 前言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验样品制备
        2.2.2 材料表征
        2.2.3 密度泛函理论计算
        2.2.4 光电催化测试
        2.2.5 催化性能评估
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 物相表征
        2.3.2 形貌及组成
        2.3.3 红外分析
        2.3.4 对光吸收性能分析、N_2吸脱附等温线
        2.3.5 表面化学态分析和内建电场的建立
        2.3.6 内建电场诱导电荷分离
        2.3.7 催化性能分析
        2.3.8 循环稳定性
        2.3.9 催化机理研究
    2.4 本章小结
第3章 Ni(OH)_(2-x)/WO_3的制备及光催化还原CO_2性能研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验样品制备
        3.2.2 样品表征
        3.2.3 密度泛函理论计算
        3.2.4 光电测试
        3.2.5 催化性能评估
    3.3 结果分析与讨论
        3.3.1 物相分析
        3.3.2 微观形貌与组成分析
        3.3.3 对光吸收性能分析、N_2吸脱附等温线
        3.3.4 CO_2吸附性能研究
        3.3.5 表面化学态分析和内建电场的建立
        3.3.6 阴离子缺陷
        3.3.7 内建电场诱导电荷分离
        3.3.8 催化性能分析
        3.3.9 循环稳定性
        3.3.10 催化机理研究
    3.4 本章小结
第4章 总结与展望
    4.1 总结
    4.2 展望
参考文献
附录
致谢

(4)卤氧化铋基漂浮型可见光催化剂的制备及其降解有机污染物性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 半导体光催化技术概述
        1.2.1 光催化的基本原理
        1.2.2 光催化技术的研究进展
        1.2.3 光催化技术的应用
    1.3 BiOX光催化剂的研究进展
        1.3.1 BiOX的结构与性质
        1.3.2 BiOX的制备方法
        1.3.3 BiOX的改性策略
    1.4 漂浮光催化技术
        1.4.1 漂浮型光催化剂基质
    1.5 选题依据和研究内容
        1.5.1 选题依据
        1.5.2 研究内容
第二章 漂浮型BiOCl/EP光催化剂的原位合成及光催化降解性能
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验药品和仪器
        2.2.2 BiOCl/EP的制备
        2.2.3 样品的表征
        2.2.4 样品的光催化性能测试
        2.2.5 光催化剂稳定性测试
        2.2.6 电化学测试
        2.2.7 光催化活性物种分析
    2.3 实验结果及分析讨论
        2.3.1 晶相组成分析
        2.3.2 微观形貌表征
        2.3.3 化学结构分析
        2.3.4 元素组成分析
        2.3.5 光学吸收性能分析
        2.3.6 比表面积分析
        2.3.7 荧光性能
        2.3.8 热重分析
        2.3.9 光催化性能测试
        2.3.10 稳定性测试
        2.3.11 能带结构和光催化机理探究
    2.4 本章小结
第三章 BiOCl/Bi_2S_3/石墨烯气凝胶的制备及其光催化降解有机染料性能
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品和仪器
        3.2.2 样品的制备
        3.2.3 样品的表征
        3.2.4 样品的光催化性能测试
        3.2.5 光催化剂稳定性测试
        3.2.6 电化学测试
    3.3 实验结果及分析讨论
        3.3.1 晶相组成分析
        3.3.2 微观形貌表征
        3.3.3 元素组成及分布分析
        3.3.4 晶格结构
        3.3.5 元素组成及化学键合分析
        3.3.6 拉曼光谱
        3.3.7 光学吸收性能和能带结构表征及分析
        3.3.8 荧光性能和电化学阻抗分析
        3.3.9 光催化性能测试
        3.3.10 稳定性测试
        3.3.11 光催化降解机理探究
    3.4 本章小结
第四章 3D多孔Bi_7O_9I_3/氮掺杂石墨烯气凝胶的制备及其光催化降解有机染料性能
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验药品和仪器
        4.2.2 样品的制备
        4.2.3 样品的表征
        4.2.4 样品的光催化性能测试
        4.2.5 光催化剂稳定性测试
        4.2.6 自由基捕获和活性物种半定量分析实验
        4.2.7 电化学测试
    4.3 实验结果与分析讨论
        4.3.1 晶相组成分析
        4.3.2 微观形貌及元素分布分析
        4.3.3 晶格结构分析
        4.3.4 元素组成分析
        4.3.5 拉曼光谱分析
        4.3.6 光学吸收性能和能带结构分析
        4.3.7 荧光性能和电化学阻抗分析
        4.3.8 光催化性能测试
        4.3.9 光催化剂稳定性测试
        4.3.10 光催化降解机理探究
    4.4 本章小结
主要结论与展望
    主要结论
    展望
致谢
参考文献
附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文

(5)VIA族化合物修饰碲化镉对谷胱甘肽的光电响应研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 碲化镉光电材料概述
        1.1.1 碲矿的开发与应用
        1.1.2 碲化镉的物理化学性质
    1.2 碲化镉在光电应用领域的研究现状
        1.2.1 碲化镉太阳能电池
        1.2.2 碲化镉荧光探测
        1.2.3 碲化镉光电化学生物检测
    1.3 谷胱甘肽的探测
        1.3.1 谷胱甘肽的研究现状
        1.3.2 基于VIA族半导体纳米粒子对GSH的光电性能研究
    1.4 研究意义与内容
        1.4.1 研究意义
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 技术路线图
2 原材料、设备及测试方法
    2.1 实验试剂和设备
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验设备
        2.1.3 测试方法
    2.2 荧光响应实验
        2.2.1 磷酸盐缓冲溶液的配置
        2.2.2 谷胱甘肽溶液的配置
        2.2.3 碲化镉复合溶液的配置
    2.3 电化学响应实验
        2.3.1 循环伏安
        2.3.2 交流阻抗
        2.3.3 光电流
3 碲化镉的制备及性能表征
    3.1 碲化镉材料的制备
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 形貌表征
        3.2.2 结构表征
        3.2.3 CdTe纳米粒子对GSH的荧光响应
    3.3 本章小结
4 CdTe/MX纳米粒子的制备及光电性能表征
    4.1 CdTe/MX纳米复合材料的制备
        4.1.1 CdTe/MTe纳米复合材料的制备
        4.1.2 CdTe/MSe纳米复合材料的制备
        4.1.3 CdTe/MS纳米复合材料的制备
        4.1.4 CdTe/MO纳米复合材料的制备
    4.2 结果讨论
        4.2.1 CdTe/MX复合纳米粒子的形貌表征
        4.2.2 CdTe/MX复合纳米粒子的结构表征
        4.2.3 CdTe/MX复合纳米粒子对GSH的荧光响应研究
        4.2.4 GSH在 CdTe/MX复合纳米粒子界面的电子转移机制
        4.2.5 GSH在 CdTe/MX复合纳米粒子界面的光生载流子研究
    4.3 本章小结
5 CdTe/CdS/MX纳米复合材料的制备及光电性能表征
    5.1 CdTe/CdS/MX纳米复合材料的制备
        5.1.1 CdTe/CdS/MTe(M=Zn,Bi)纳米复合材料的制备
        5.1.2 CdTe/CdS/MSe(M=Zn,Bi)纳米复合材料的制备
        5.1.3 CdTe/CdS/MS(M=Zn,Bi)纳米复合材料的制备
        5.1.4 CdTe/CdS/MO(M=Zn,Bi)纳米复合材料的制备
    5.2 结果与讨论
        5.2.1 CdTe/CdS/MX复合纳米粒子的形貌表征
        5.2.2 CdTe/CdS/MX复合纳米粒子的结构表征
        5.2.3 CdTe/CdS/MX复合纳米粒子对GSH的荧光响应研究
        5.2.4 CdTe/CdS/MX复合纳米粒子界面电子转移研究
        5.2.5 GSH在 CdTe/CdS/MX复合纳米粒子界面的光生载流子研究
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
创新点
致谢
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果

(6)Bi2MO6(M=W,Mo)基半导体异质结(肖特基结)的构建及其催化性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 前言
    1.1 环境水体污染现状
    1.2 水体污染物净化研究进程
    1.3 异质结和肖特基结的构建
    1.4 本文的选题思想和主要的研究内容
        1.4.1 选题思想
        1.4.2 研究内容
第2章 3D分级花状Bi_2WO_6@CoO Z型异质结光催化降解TC及还原Cr(Ⅵ)的研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂与仪器
        2.2.2 实验方法
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 Bi_2WO_6@CoO复合材料表征及电化学性能
        2.3.2 光催化降解TC以及还原Cr(Ⅵ)实验
        2.3.3 光催化反应机理研究
        2.3.4 催化剂的稳定性研究
    2.4 小结
第3章 3D分级花状Bi_2MoO_6@Ti_3C_2肖特基结微波催化降解TC及还原Cr(Ⅵ)的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验试剂与仪器
        3.2.2 实验方法
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Bi_2MoO_6@Ti_3C_2复合材料表征
        3.3.2 微波辅助催化降解TC以及Cr(Ⅵ)还原实验
        3.3.3 微波催化反应机理研究
        3.3.4 催化剂的稳定性研究
    3.4 小结
第4章 结论
致谢
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及参加科研情况

(7)溴氧化铋基复合材料的制备及其光催化性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 Bi系光催化材料
        1.2.1 氧化铋和硫化铋光催化材料
        1.2.2 铋的金属含氧酸盐光催化材料
        1.2.3 铋的非金属含氧酸盐光催化材料
    1.3 BiOBr的研究进展
        1.3.1 BiOBr的制备方法
        1.3.2 BiOBr光催化性能的改性研究
        1.3.3 BiOBr回收性能的改进
    1.4 研究目的和内容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究内容
    1.5 研究路线
    1.6 研究的创新点
2 材料和方法
    2.1 实验材料及试剂
    2.2 主要仪器及设备
    2.3 样品表征技术
        2.3.1 X射线衍射(XRD)分析
        2.3.2 扫描电镜(SEM)分析
        2.3.3 红外光谱(FT-IR)分析
        2.3.4 光致发光(PL)分析
        2.3.5 X射线光电子能谱(XPS)分析
        2.3.6 紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)分析
        2.3.7 电子顺磁共振(EPR)分析
    2.4 光催化性能测试
3 不同形貌BiOBr的制备及其光催化性能研究
    3.1 前言
    3.2 BiOBr的制备
        3.2.1 水溶剂下BiOBr的制备
        3.2.2 乙二醇溶剂下BiOBr的制备
    3.3 表征与分析
        3.3.1 物相组成分析
        3.3.2 微观形貌和元素组成分析
        3.3.3 吸光性能分析
        3.3.4 BiOBr的形成机理
        3.3.5 光催化条件优化
        3.3.6 光催化活性及降解动力学分析
    3.4 本章小结
4 SnO_2/BiOBr的制备及其光催化性能研究
    4.1 前言
    4.2 SnO_2/BiOBr的制备
    4.3 表征与分析
        4.3.1 物相组成分析
        4.3.2 微观形貌分析
        4.3.3 元素组成分析
        4.3.4 吸光性能分析
        4.3.5 SnO_2/BiOBr的形成机理
        4.3.6 光催化活性及降解动力学分析
        4.3.7 活性物质捕获实验及机理分析
    4.4 本章小结
5 Bi/BiOBr的制备及其光催化性能研究
    5.1 前言
    5.2 Bi/BiOBr的制备
    5.3 表征与分析
        5.3.1 物相组成分析
        5.3.2 微观形貌分析
        5.3.3 元素组成分析
        5.3.4 吸光性能分析
        5.3.5 FT-IR分析
        5.3.6 光致发光分析
        5.3.7 Bi/BiOBr的形成机理
        5.3.8 光催化活性和降解动力学分析
        5.3.9 活性物质捕获实验及机理分析
    5.4 本章小结
6 Bi_2WO_6/Bi/BiOBr的制备及其光催化性能研究
    6.1 前言
    6.2 Bi_2WO_6/Bi/BiOBr的制备
    6.3 表征与分析
        6.3.1 物相组成分析
        6.3.2 微观形貌分析
        6.3.3 元素组成分析
        6.3.4 吸光性能分析
        6.3.5 Bi_2WO_6/Bi/BiOBr的形成机理
        6.3.6 光催化活性分析
        6.3.7 活性物质捕获实验及机理分析
    6.4 本章小结
7 CdS/Bi/BiOBr的制备及其光催化性能研究
    7.1 前言
    7.2 CdS/Bi/BiOBr的制备
    7.3 表征与分析
        7.3.1 物相组成分析
        7.3.2 微观形貌分析
        7.3.3 元素组成分析
        7.3.4 吸光性能分析
        7.3.5 CdS/Bi/BiOBr的形成机理
        7.3.6 光催化活性分析
        7.3.7 降解动力学分析
        7.3.8 活性物质捕获实验及机理分析
    7.4 本章小结
8 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间主要研究成果

(8)铋基/锑基半导体材料的合成及其超声催化性能研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 综述
    1.1 引言
    1.2 超声催化概述
        1.2.1 超声波技术
        1.2.2 超声催化背景介绍
        1.2.3 超声催化活性的影响因素
        1.2.4 超声催化降解机理研究
    1.3 铋基/锑基材料概述
        1.3.1 铋基/锑基材料的主要合成方法
        1.3.2 铋基、锑基半导体材料的种类及应用
    1.4 铋基、锑基半导体材料超声催化的现有问题及前景
    1.5 本课题的研究意义和主要研究内容
第2章 两种简单的方法合成F-Bi_2MoO_6 材料及其性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验仪器和试剂
        2.2.1 实验仪器
        2.2.2 实验试剂
        2.2.3 样品的表征测试方法
        2.2.4 样品超声催化性能测试
    2.3 F-Bi_2MoO_6 的溶剂热合成及其表征
        2.3.1 实验步骤
        2.3.2 结果与讨论
        2.3.3 超声催化性能测试
        2.3.4 本节小结
    2.4 F-Bi_2MoO_6 的微波合成及其表征
        2.4.1 实验步骤
        2.4.2 结果与讨论
        2.4.3 超声催化性能测试
        2.4.4 本节小结
    2.5 本章小结
第3章 Bi_2WO_6的制备表征及其超声催化性能研究
    3.1 前言
    3.2 实验仪器和试剂
        3.2.1 实验仪器
        3.2.2 实验试剂
    3.3 Bi_2WO_6材料的水热合成及表征
        3.3.1 Bi_2WO_6材料的制备
        3.3.2 样品的表征测试方法
        3.3.3 样品超声催化性能测试
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 样品的XRD表征分析
        3.4.2 样品的SEM及 TEM分析
        3.4.3 样品的XPS分析
        3.4.4 样品的DRS分析
        3.4.5 比表面积和孔径分析
        3.4.6 样品的超声催化性能测试
        3.4.7 Bi_2WO_6样品的超声催化降解机理研究
    3.5 本章小结
第4章 Sb_2MoO_6的制备表征及其性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验仪器和试剂
        4.2.1 实验仪器
        4.2.2 实验试剂
    4.3 Sb_2MoO_6材料的水热合成及表征
        4.3.1 Sb_2MoO_6材料的制备
        4.3.2 样品的表征测试方法
        4.3.3 样品超声催化性能测试
        4.3.4 样品光催化性能测试
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 样品的XRD表征分析
        4.4.2 样品的SEM及 TEM分析
        4.4.3 样品的XPS分析
        4.4.4 样品的DRS图和莫特-肖特基曲线分析
        4.4.5 样品的超声催化性能探究
        4.4.6 Sb_2MoO_6样品的超声催化降解机理研究
    4.5 本章小结
第5章 SbPO_4的制备表征及其超声催化性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验仪器和试剂
        5.2.1 实验仪器
        5.2.2 实验试剂
        5.2.3 样品的表征测试方法
        5.2.4 样品超声催化性能测试
    5.3 SbPO_4粉体的不同制备方法及其超声催化性能研究
        5.3.1 实验步骤
        5.3.2 结果与讨论
        5.3.3 超声催化性能测试
        5.3.4 本节小结
    5.4 微波下不同表面活性剂SbPO_4的制备及其超声催化性能研究
        5.4.1 实验步骤
        5.4.2 结果与讨论
        5.4.3 超声催化性能测试
        5.4.4 本节小结
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表和撰写的学术论文
个人简介

(9)BiOX(X=NO3、I、Cl)半导体光催化材料的制备与复合及其光催化性能研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 半导体光催化技术
        1.2.1 半导体光催化技术原理
        1.2.2 影响光催化活性的主要因素
        1.2.3 提高光催化剂活性的主要途径
    1.3 铋系光催化剂
        1.3.1 二元铋系光催化剂
        1.3.2 三元铋系光催化剂
        1.3.3 卤氧化铋
        1.3.4 硝酸氧铋
    1.4 研究内容和意义
第二章 熔盐法制备Bi_5O_7NO_3及其光催化性能的研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料与步骤
        2.2.2 表征方法
        2.2.3 光催化性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 XRD分析
        2.3.2 XPS分析
        2.3.3 SEM和TEM分析
        2.3.4 UV-vis DRS分析
        2.3.5 光催化性能及稳定性分析
    2.4 结论
第三章 Bi_5O_7NO_3/BiOI复合材料的制备及其光催化性能的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验方法
        3.2.2 表征方法
        3.2.3 光催化性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 XRD分析
        3.3.2 XPS分析
        3.3.3 SEM和TEM分析
        3.3.4 UV-vis DRS分析
        3.3.5 光催化性能及稳定性分析
        3.3.6 光催化机理
    3.4 结论
第四章 BiOI/BiOCl复合材料的制备及其光催化性能的研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验方法
        4.2.2 表征方法
        4.2.3 光催化性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 XRD分析
        4.3.2 XPS分析
        4.3.3 SEM、EDS和TEM分析
        4.3.4 UV-vis DRS分析
        4.3.5 光催化性能及稳定性分析
        4.3.6 光催化机理
    4.4 结论
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的论文

(10)甲醛、乙醛和乙二醛辅助水热增强g-C3N4光催化还原能力的研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 前言
    1.2 半导体光催化反应机理
    1.3 半导体光催化剂的研究进展
    1.4 g-C_3N_4的合成方法
        1.4.1 热缩合法
        1.4.2 溶剂热法
        1.4.3 固相合成法
        1.4.4 电化学沉积法
    1.5 g-C_3N_4性能提高的方法
        1.5.1 孔道和比表面积的调控
        1.5.2 非金属元素掺杂
        1.5.3 贵金属沉积
        1.5.4 与其他半导体复合形成异质结
        1.5.5 共聚物改性
    1.6 g-C_3N_4基光催化剂的应用
        1.6.1 g-C_3N_4基光催化剂在有机污染物降解的应用
        1.6.2 g-C_3N_4基光催化剂在光解水制氢中的应用
        1.6.3 g-C_3N_4基光催化剂在还原六价铬中的应用
    1.7 本研究内容的提出
第二章 实验材料与研究方法
    2.1 实验试剂
    2.2 实验仪器
    2.3 表征方法
        2.3.1 扫描电子显微镜(SEM)
        2.3.2 透射电子显微镜(TEM)
        2.3.3 X射线粉末衍射(XRD)
        2.3.4 N2物理吸附-脱附(BET)
        2.3.5 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)
        2.3.6 紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)
        2.3.7 光致发光光谱(PL)
        2.3.8 光电测试
        2.3.9 X射线光电子能谱(XPS)
        2.3.10 元素分析(EA)
        2.3.11 电子顺磁共振(EPR)
    2.4 溶液的配制
        2.4.1 Cr(VI)溶液的配制
        2.4.2 Cr(VI)显色剂的配制
        2.4.3 稀硫酸溶液的配制
    2.5 催化剂的制备
        2.5.1 g-C_3N_4的制备
        2.5.2 氮缺陷g-C_3N_4的制备
        2.5.3 碳掺杂和氮缺陷共改性g-C_3N_4
        2.5.4 氧掺杂和氮缺陷共改性g-C_3N_4
    2.6 光催化活性测试
        2.6.1 光催化还原Cr(VI)
        2.6.2 光催化还原Cr(VI)循环测试
        2.6.3 光催化产氢测试
第三章 采用甲醛液相化学还原法合成氮缺陷g-C_3N_4及其高光催化还原Cr(VI)与制氢性能
    3.1 引言
    3.2 结果讨论
        3.2.1 物相与比表面积分析
        3.2.2 形貌(SEM、TEM)分析
        3.2.3 光吸收性能分析
        3.2.4 红外光谱价键分析
        3.2.5 PL、光电测试及EPR分析
        3.2.6 元素价态与含量分析
        3.2.7 光催化性能评价
        3.2.8 光催化机理
    3.3 小结
第四章 碳掺杂和氮缺陷共改性g-C_3N_4及其高光催化还原Cr(VI)性能
    4.1 引言
    4.2 结果和讨论
        4.2.1 物相与比表面积分析
        4.2.2 形貌(SEM、TEM)分析
        4.2.3 光吸收性能分析
        4.2.4 红外光谱价键分析
        4.2.5 PL、光电测试及EPR分析
        4.2.6 元素价态与含量分析
        4.2.7 光催化性能评价
        4.2.8 光催化机理
    4.3 小结
第五章 合成氧掺杂和氮缺陷共改性g-C_3N_4及其高光催化还原Cr(Ⅵ)性能
    5.1 引言
    5.2 结果讨论
        5.2.1 物相与比表面积分析
        5.2.2 形貌(SEM、TEM)分析
        5.2.3 光吸收性能分析
        5.2.4 红外光谱价键分析
        5.2.5 PL、光电测试及EPR分析
        5.2.6 元素价态与含量分析
        5.2.7 光催化性能评价
        5.2.8 光催化机理
    5.3 小结
第六章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间研究成果

四、微波辐照方式对CdS和Bi_2S_3纳米粒子结晶度的影响(论文参考文献)

  • [1]负载型ZnIn2S4催化剂光催化二氧化碳还原研究[D]. 邵雨晴. 大连理工大学, 2021(01)
  • [2]离子液体辅助制备Cu-In-Zn-S和CsPbX3纳米晶及其荧光性能研究[D]. 徐彦乔. 景德镇陶瓷大学, 2021(11)
  • [3]WO3基光催化剂的合成及其CO2还原和VOCs氧化性能研究[D]. 黄桂梅. 武汉纺织大学, 2021(10)
  • [4]卤氧化铋基漂浮型可见光催化剂的制备及其降解有机污染物性能研究[D]. 尹金慧. 江南大学, 2021(01)
  • [5]VIA族化合物修饰碲化镉对谷胱甘肽的光电响应研究[D]. 林艳辉. 西南科技大学, 2021(08)
  • [6]Bi2MO6(M=W,Mo)基半导体异质结(肖特基结)的构建及其催化性能研究[D]. 刘安琪. 辽宁大学, 2021(12)
  • [7]溴氧化铋基复合材料的制备及其光催化性能研究[D]. 高占尧. 西安理工大学, 2020
  • [8]铋基/锑基半导体材料的合成及其超声催化性能研究[D]. 熊赛赛. 湘潭大学, 2020(02)
  • [9]BiOX(X=NO3、I、Cl)半导体光催化材料的制备与复合及其光催化性能研究[D]. 甄卓武. 江西理工大学, 2020(01)
  • [10]甲醛、乙醛和乙二醛辅助水热增强g-C3N4光催化还原能力的研究[D]. 马小帅. 江西理工大学, 2020

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微波辐照对CdS和Bi_2S_3纳米粒子结晶度的影响
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