近年來(lái),化石能源燃燒產(chǎn)生的大量CO2和工業(yè)生產(chǎn)排放的有機(jī)污染物已經(jīng)影響了人類的生活。以半導(dǎo)體材料為主的光催化劑由于綠色清潔、產(chǎn)物沒(méi)有二次污染等優(yōu)點(diǎn)應(yīng)用在有機(jī)污染物的降解和CO2還原領(lǐng)域。因此,制備一種既高效又環(huán)保的光催化劑是當(dāng)下的研究熱潮。鉍系材料因?yàn)閹缎?可以在可見(jiàn)光下吸收而被應(yīng)用于光催化降解和CO2還原中,但載流子的高效復(fù)合在一定程度上抑制了材料的催化能力,導(dǎo)致催化的效率低。研究發(fā)現(xiàn),構(gòu)筑鉍系材料固溶體或異質(zhì)結(jié)構(gòu)可以提高材料的光催化性能。本文把單一的鉍系材料和其他半導(dǎo)體材料通過(guò)電紡和溶劑熱制備方法來(lái)構(gòu)筑復(fù)合材料。進(jìn)而提高鉍系材料催化性能。具體工作內(nèi)容如下:（1）采用電紡技術(shù)制備聚丙烯腈（PAN）納米纖維,并以PAN納米纖維為骨架,利用溶劑熱法合成Bi2W0.5Mo0.5O6納米管。光催化實(shí)驗(yàn)表明,Bi2W0.5Mo0.5O6固溶體納米管比Bi2MoO6和Bi2WO6納米管的催化性能更好。這是由于元素之間存在著電子協(xié)同效應(yīng),并且Bi2W0.5Mo0.5O6固溶體納米管的中空的結(jié)構(gòu)可以使光在其內(nèi)部發(fā)生多次的反射,提高了吸收光的能力,顯著改善了將CO2光還原為CO/CH4的催化活性。（... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱師范大學(xué)黑龍江省

【文章頁(yè)數(shù)】：44 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

反應(yīng)釜示意圖

第3章Bi2W0.5Mo0.5O6固溶體納米管及其CO2光還原性能研究11Bi2W0.5Mo0.5O6生長(zhǎng)在PAN納米纖維表面上，表明形成了PAN/Bi2W0.5Mo0.5O6復(fù)合納米纖維。把PAN/BWMO復(fù)合納米纖維進(jìn)行熱處理后，PAN納米纖維由于熱分解而被完全去除，進(jìn)而得到具有管狀結(jié)構(gòu)的Bi2W0.5Mo0.5O6固溶體。從圖3-1（c）中，我們可以看到BWMONTs管道的外徑大約為400nm，壁厚大約為80nm左右，管道的平均直徑大約為240nm。從圖3-1（d）的TEM圖像中可以觀察到深色邊緣和淺色中心之間形成了明顯的亮度對(duì)比，這也進(jìn)一步證實(shí)了中空結(jié)構(gòu)的形成。圖3-1（a）PAN納米纖維的SEM圖像（b）PAN/BWMO納米纖維的SEM圖像（c）BWMONT的SEM圖像（d）BWMONTs的TEM圖像Fig.3-1(a)SEMimageofPANnanofibers(b)SEMimageofthePAN/BWMOnanofibers(c)SEMimageoftheBWMONTs(d)TEMimageoftheBWMONTs為了進(jìn)一步闡明樣品的組成成分和結(jié)構(gòu)特征，我們采用TEM-EDX沿著BWMONTs的徑向掃描（圖3-2中嵌入的紅線）獲得了納米管結(jié)構(gòu)中各組成部分的空間分布。在壁面區(qū)域中發(fā)現(xiàn)了Bi、W和Mo的三個(gè)信號(hào)峰。這與在SEM和TEM圖像中觀察到BWMONTs的結(jié)構(gòu)一致。另外，EDX的圖譜分析表明，BWMONTs中W和Mo的摩爾比約為1:1.05。

哈爾濱師范大學(xué)碩士學(xué)位論文12圖3-2TEM-EDX線掃描BWMONTs的光譜Fig.3-2TEM-EDXlinescansspectraofBWMONTs從圖3-3的XRD圖譜中可以看出，PAN納米纖維由于其無(wú)定型的高分子結(jié)構(gòu)而展現(xiàn)出較差的結(jié)晶性，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)明顯的衍射峰。Bi2MoO6和Bi2WO6因?yàn)槎际茿urivillius結(jié)構(gòu)，通常情況下它們具有相同的晶體結(jié)構(gòu)，它們的峰幾乎是在相同的衍射角上獲得的，因此，XRD的圖譜不能有效區(qū)分這兩種具有相同結(jié)構(gòu)的物質(zhì)。對(duì)于PAN/BWMO復(fù)合納米纖維，主要的強(qiáng)衍射峰與Bi2MoO6或Bi2WO6的標(biāo)準(zhǔn)卡片（JCPDS76-2388）匹配，表明形成了Bi2W0.5Mo0.5O6固溶體。BWMONTs的XRD圖譜顯示出更高的強(qiáng)度和更窄的衍射峰，這表明煅燒在增強(qiáng)結(jié)晶的過(guò)程中起著主導(dǎo)作用。圖3-3樣品的XRD圖Fig.3-3XRDpatternsofthesamples


本文編號(hào)：3514052