本文關(guān)鍵詞：鉍基半導(dǎo)體微納米材料的可控合成與光催化性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：層狀村料因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)及內(nèi)電子場(chǎng)效應(yīng)能有效促進(jìn)光生電子與空穴的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)移而備受關(guān)注,特別是Bi(Ⅲ) 5d106s2可以與O-2p軌道雜化使材料的吸收光范圍向可見(jiàn)光區(qū)擴(kuò)展。據(jù)我們所知,BiOBr與(BiO)2CO3均為層狀的間接半導(dǎo)體,間接半導(dǎo)體能有效的阻止光生電子與空穴對(duì)的再?gòu)?fù)合。這些對(duì)提高光催化劑的光催化性能意義重大。但單一的BiOBr或普通的(BiO)2CO3光催化劑因其性能提升空間有限而限制了其推廣應(yīng)用,因此開(kāi)發(fā)復(fù)合鉍基催化劑或改性單一鉍基催化劑結(jié)構(gòu)顯得尤為迫切。本論文包含兩個(gè)部分：一、四方納米片自組裝的Bi/BiOBr微米四方花的可控合成及其優(yōu)異的光催化應(yīng)用； 二、納米片自組裝的(BiO)2CO3微米球的綠色可控合成及其在光催化上的應(yīng)用。主要內(nèi)容如下：第一部分包含以下內(nèi)容：首先,通過(guò)一種簡(jiǎn)單的溶劑熱合成方法合成了一種新穎四方微米花結(jié)構(gòu)的Bi/BiOBr復(fù)合光催化劑,其中Bj是由原位還原BiOBr所得,還原劑為乙二醇轉(zhuǎn)化的乙醛；其次,調(diào)控起始物反應(yīng)物的摩爾比,反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度等參數(shù)理解Bi/BiOBr微米四方花的形成機(jī)制,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這些反應(yīng)參數(shù)均可用于調(diào)控合成產(chǎn)物中金屬Bi與BiOBr的相對(duì)摩爾比及調(diào)控復(fù)合物表面結(jié)構(gòu)。最后,選取羅丹明B,亞甲基藍(lán)和甲基橙作為被降解污染物探究了所得材料的光催化性能,結(jié)果表明Bi/BiOBr結(jié)構(gòu)及其Bi與BiOBr摩爾比對(duì)其光催化性能的影響很大�？偟膩�(lái)說(shuō),這項(xiàng)工作不僅開(kāi)拓了Bi基復(fù)合材料可控合成的新思路,而且代表了微納Bi基復(fù)合結(jié)構(gòu)功能先進(jìn)材料在光催化應(yīng)用上的進(jìn)步。第二部分包含如下內(nèi)容：一方面,討論了二水合檸檬酸鈉和尿素參與下的納米片自組裝的(BiO)2CO3微米球簡(jiǎn)單合成。利用檸檬鈉的配位作用緩慢釋放Bi離子及尿素緩慢分解釋放碳酸根調(diào)節(jié)反應(yīng)速率,使得合成過(guò)程受動(dòng)力學(xué)控制,進(jìn)而合成出高度單分散、形貌規(guī)整、尺寸均一的(BiO)2CO3微米球材料。通過(guò)調(diào)控檸檬酸鈉與鉍鹽的摩爾比和尿素與鉍鹽的摩爾比發(fā)現(xiàn)二者在合成反應(yīng)中起重要作用。另一方面研究了所得(BiO)2CO3微米球材料的光催化性能,結(jié)果表明(00])晶面的納米片自組裝的(BiO)2CO3微米球的光催化性能明顯優(yōu)于其它結(jié)構(gòu)的(BiO)2CO3材料。總的來(lái)說(shuō),這項(xiàng)工作豐富和發(fā)展了單一鉍基微納材料的研究思路,包括其可控合成方法及其在光催化領(lǐng)域的潛在應(yīng)用。
【關(guān)鍵詞】：可控合成 Bi/BiOBr 四方花 尿素 (BiO)_2CO_3微米球 光催化
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：O643.36;TB383.1
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-32
• 1.1 引言11-12
• 1.2 光催化劑的反應(yīng)原理及性能的影響因素12-16
• 1.2.1 光催化劑的反應(yīng)原理12-14
• 1.2.2 光催化性能的影響因素14-16
• 1.3 光催化劑材料研究現(xiàn)狀及其發(fā)展歷程16-20
• 1.4 鉍基光催化材料及其發(fā)展20-25
• 1.4.1 鉍基光催化劑的特點(diǎn)21
• 1.4.2 鉍基光催化劑的研究現(xiàn)狀21-25
• 1.5 課題的確立與設(shè)計(jì)思路25-26
• 參考文獻(xiàn)26-32
• 第二章 四方納米片自組裝的Bi/BiOBr微米四方花的可控合成及其光催化應(yīng)用32-55
• 2.1 引言32-33
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分33-35
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料33
• 2.2.2 Bi/BiOBr四方微米花晶體的合成33-34
• 2.2.3 光催化性能實(shí)驗(yàn)34
• 2.2.4 光電化學(xué)實(shí)驗(yàn)34
• 2.2.5 儀器和方法34-35
• 2.3 結(jié)果和討論35-51
• 2.3.1 Bi/BiOBr四方微米花材料的合成與表征35-43
• 2.3.2 Bi/BiOBr四方花材料的光催化性能43-51
• 2.4 結(jié)論51-52
• 參考文獻(xiàn)52-55
• 第三章 納米片自組裝的(BiO)_2CO_3微米球的綠色可控合成及其在光催化上的應(yīng)用55-81
• 3.1 引言55-56
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分56-58
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料56
• 3.2.2 BOC-1納米片自組裝微米球的合成56
• 3.2.3 光催化性能實(shí)驗(yàn)56-57
• 3.2.4 光電化學(xué)實(shí)驗(yàn)57
• 3.2.5 儀器和方法57-58
• 3.3 結(jié)果和討論58-75
• 3.3.1 BOC-1納米片自組裝微米球的合成與表征58-67
• 3.3.2 BOC-1微米花材料的光催化性能研究67-75
• 3.4 結(jié)論75-77
• 參考文獻(xiàn)77-81
• 論文發(fā)表情況81-83
• 致謝83

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本文編號(hào)：353397