【摘要】：二氧化鈰化學性質穩(wěn)定、無毒、制備方法簡單,逐漸成為一種新型的光催化劑而備受關注。但CeO_2的禁帶寬度為2.79eV,只能吸收波長范圍小于444nm的光,不能充分利用太陽光,且電子空穴易復合等問題,導致氧化鈰光催化效率低,因此大大限制了氧化鈰的光催化劑的實際應用。針對氧化鈰光催化劑存在的問題,本研究通過構建異質結和沉積貴金屬改性手段達到提高材料光催化活性,具體包括以下兩方面內容:通過簡單的水熱法合成了二氧化鈰和氧化鉍異質結復合光催化劑。使用X射線衍射(XRD),場發(fā)射掃描電鏡(FESEM),透射電鏡(TEM),紫外-可見光譜(UV-vis),X射線光電光子能譜分析(XPS)等測試手段對Bi_2O_3、CeO_2、Bi_2O_3/CeO_2的結構和光催化性能進行了表征。結果表明Bi_2O_3/CeO_2復合光催化劑的形成比單一CeO_2光催化劑的光催化活性更高。Bi_2O_3/CeO_2的物質的量比為4:6時對亞甲基藍和苯酚的降解效果最好。Bi_2O_3/CeO_2光催化活性的提高是因為水熱法合成的Bi_2O_3/CeO_2復合光催化劑中形成了有效的異質結結構,有助于光生電子-空穴的分離傳輸;形成的異質節(jié)結構具有比純氧化鉍和氧化鈰更好的可見光光吸收能力,因而光催化活性大大提高。通過水熱法和光還原法合成了銀負載二氧化鈰復合材料。使用X射線衍射(XRD),透射電鏡(TEM),紫外-可見光譜(UV-vis)等測試手段等儀器對CeO_2納米棒、CeO_2納米立方體、Ag/CeO_2納米棒、Ag/CeO_2納米立方體的結構和光催化性能進行了表征。結果表明:CeO_2納米棒的長度為30-70nm,寬度為7-13nm。CeO_2立方體的邊長為15-40nm。CeO_2NRs在可見光下對亞甲基藍和苯酚的降解優(yōu)于CeO_2 NCs。這是由于CeO_2NRs的暴露晶面(110)活性優(yōu)于CeO_2 NCs的暴露晶面(100)。Ag負載后CeO_2在可見光下對亞甲基藍和苯酚的降解活性得到有效的提高。這是由于Ag產(chǎn)生了等離子體共振效應,增強了CeO_2的可見光吸收,促進了電子和空穴的分離。
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【學位授予單位】：中國地質大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：O643.36;TB33

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本文編號：2459648