清潔和無污染的水是包括人類在內(nèi)的所有生物的基本要求之一。由于全球工業(yè)化和人口增長,工業(yè),家庭和農(nóng)業(yè)廢物的排放污染了天然水,這導致它的可用性成為了當今人們面臨的主要難題。因此,從廢水中去除污染物和病原體非常重要。而開發(fā)可持續(xù)且價格低廉的技術(shù)始終是水處理過程中的挑戰(zhàn)。最近使用氧化物半導體基于“光催化”的環(huán)境修復手段引起了人們極大的關(guān)注。本文先運用陰離子摻雜技術(shù)將多種鹵簇元素分別摻雜到單一的鹵氧化鉍中,得到了一批在微觀形貌、比表面積、可見光響應、帶隙大小、導電能力等方面具有獨特性能的固溶體光催化材料。然后利用石墨烯對鹵氧化鉍進行改性得到了具有強光催化氧化能力的納米復合材料。其具體研究的內(nèi)容如下:(1)以溶劑熱法制備了二元鹵氧化鉍BiOCl_xBr_1-x固溶體納米光催化材料。采用X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、紫外可見漫反射(UV-Vis DRS)、熒光光譜(PL)、BET比表面積、細胞毒理學實驗等對材料進行表征和測試。得到的光催化材料在60min內(nèi)對Cr(Ⅵ)的去除率高達97.7%,同時在35...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 前言
        1.1.1 光催化技術(shù)的研究背景
        1.1.2 光催化的概念和基本原理
        1.1.3 光催化材料的制備方法
    1.2 鹵氧化鉍光催化劑的研究進展
    1.3 研究的主要內(nèi)容
第二章 BiOCl_xBr_1-x固溶體的制備及光催化性能的研究
    2.1 前言
    2.2 實驗
        2.2.1 實驗試劑
        2.2.2 實驗儀器
        2.2.3 BiOCl_xBr_1-x固溶體光催化劑的制備
        2.2.4 莫特-肖特基(Mott-schottky)實驗
        2.2.5 光催化降解實驗
        2.2.6 毒理性實驗
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 XRD分析
        2.3.2 XPS分析
        2.3.3 掃描電鏡和透射電鏡
        2.3.4 比表面積和孔徑分布
        2.3.5 紫外-可見漫反射吸收光譜分析
        2.3.6 熒光光譜分析
        2.3.7 莫特-肖特基實驗分析
        2.3.8 光催化實驗
        2.3.9 不同氣體氛圍對光催化性能的影響
        2.3.10 光催化還原Cr(Ⅵ)產(chǎn)物分析
        2.3.11 BiOCl_0.3Br_0.7固溶體光催化劑的循環(huán)利用實驗
        2.3.12 活性捕獲實驗
        2.3.13 BiOCl_0.3Br_0.7固溶體光催化還原Cr(Ⅵ)的機理
        2.3.14 毒理性實驗分析
    2.4 小結(jié)
第三章 BiOCl_xI_1-x和 BiOBr_xI(1-x)固溶體的制備及吸附協(xié)同光催化性能的研究
    3.1 前言
    3.2實驗
        3.2.1 實驗試劑
        3.2.2 實驗儀器
        3.2.3 催化劑的制備
        3.2.4 莫特-肖特基(Mott-schottky)實驗
        3.2.5 吸附實驗
        3.2.6 光催化還原Cr(Ⅵ)
    3.3 結(jié)果與討論
        3.3.1 XRD分析
        3.3.2 SEM和 TEM分析
        3.3.3 XPS分析
        3.3.4 BET比表面積和孔徑分布
        3.3.5 紫外-可見漫反射光譜分析
        3.3.6 莫特-肖特基(Mott-Schottky)分析
        3.3.7 熒光光譜分析
        3.3.8 吸附實驗
        3.3.9 zeta電位分析
        3.3.10 吸附光催化協(xié)同去除Cr(Ⅵ)性能研究
        3.3.11 光催化還原Cr(Ⅵ)產(chǎn)物研究
        3.3.12 BiOCl_0.7I_0.3和BiOBr_0.7I_0.3的循環(huán)利用
        3.3.13 活性基團捕獲實驗
        3.3.14 吸附光催化協(xié)同去除Cr(Ⅵ)的機理
    3.4 小結(jié)
第四章 rGO/BiOCl的制備及光催化性能的研究
    4.1 前言
    4.2 實驗部分
        4.2.1 實驗試劑
        4.2.2 實驗儀器
        4.2.3 rGO/BiOCl復合光催化劑的制備
        4.2.4 光電化學實驗
        4.2.5 光催化實驗
        4.2.6 礦化實驗
        4.2.7 COD去除實驗
    4.3 結(jié)果與討論
        4.3.1 XRD分析
        4.3.2 XPS分析
        4.3.3 SEM和 TEM分析
        4.3.4 熒光分析
        4.3.5 光電流和交流阻抗分析
        4.3.6 紫外可見漫反射光譜分析
        4.3.7 光催化降解頭孢曲松鈉
        4.3.8 活性捕獲實驗
        4.3.9 重復利用實驗
        4.3.10 光催化機理
        4.3.11 rGO/BiOCl對制藥廢水的礦化效率
        4.3.12 rGO/BiOCl在制藥廢水中的COD測試
    4.4 小結(jié)
第五章 總結(jié)
參考文獻
碩士期間科研成果
致謝



本文編號：3764447