染料廢水由于色度高、難降解、高毒性,給水環(huán)境構(gòu)成巨大的威脅。近些年來,高級氧化技術(shù),尤其是光催化氧化技術(shù)在染料廢水處理領(lǐng)域備受關(guān)注。光催化氧化技術(shù)具有工藝簡單,能夠?qū)崿F(xiàn)低濃度的污染物降解,污染物降解徹底以及無二次污染等優(yōu)點。鉍系半導體材料因其價帶位置較正,具有較強的氧化能力,使其成為理想的光催化污染物降解催化劑。但是對于影響鉍系半導體材料光催化性能的因素,以及如何簡單高效的構(gòu)建異質(zhì)結(jié)來提高鉍系半導體的光催化活性是一個重點。本論文研究發(fā)現(xiàn)以堿式硝酸氧鉍為基礎(chǔ)來構(gòu)建異質(zhì)結(jié)是提升鉍系半導體光催化性能的有效方法。通過水熱法及調(diào)節(jié)溶液的pH值分別制備出了具有(0 0 1)及(0 1 0)晶面主導的BiOX(X=Cl,Br),通過將羅丹明B作為目標降解物來測試不同晶面對BiOX光催化性能的影響。實驗結(jié)果表明,具有(0 1 0)晶面主導的BiOX比(0 0 1)晶面主導的BiOX表現(xiàn)出更好的光催化效果,(0 1 0)晶面主導的BiOX具有更好的光吸收能力以及更快的電子和空穴對分離。采用水熱法以及調(diào)節(jié)溶液中硝酸鉍和氯化鈉的比例,成功制備出堿式硝酸氧鉍/氯氧鉍異質(zhì)結(jié)光催化劑。通過SEM和TEM表征發(fā)現(xiàn)加...

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 文獻綜述
    1.1 引言
    1.2 光催化廢水處理
        1.2.1 光催化機理
        1.2.2 光催化在染料廢水處理中的應(yīng)用
    1.3 鉍系半導體研究進展
        1.3.1 鉍系半導體簡介
        1.3.2 鉍系半導體的改性
        1.3.3 鉍系半導體異質(zhì)結(jié)
    1.4 課題的研究意義和內(nèi)容
        1.4.1 課題的研究意義
        1.4.2 課題的研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
    2.1 試劑和材料
    2.2 儀器和設(shè)備
    2.3 表征方法
        2.3.1 X射線衍射(XRD)
        2.3.2 X射線光電子能譜(XPS)
        2.3.3 掃描電子顯微鏡(SEM)
        2.3.4 透射電子顯微鏡(TEM)
        2.3.5 紫外-可見吸收光譜(UV-Vis)
        2.3.6 紫外-可見漫反射光譜(UV-Vis DSR)
        2.3.7 光致發(fā)光光譜(PL)
        2.3.8 電化學交流阻抗(EIS)
        2.3.9 光電流響應(yīng)
    2.4 光催化降解實驗
第三章 不同晶面對BiOX (X=Cl,Br)光催化性能的影響
    3.1 引言
    3.2 催化劑的制備
    3.3 分析與討論
        3.3.1 X射線衍射分析
        3.3.2 掃描電鏡分析
        3.3.3 不同晶面主導的BiOX (X=Cl,Br)的光催化性能
        3.3.4 紫外可見漫反射分析
        3.3.5 光致發(fā)光光譜分析
    3.4 小結(jié)
第四章 堿式硝酸氧鉍/氯氧鉍異質(zhì)結(jié)的制備及表征
    4.1 引言
    4.2 催化劑的制備
    4.3 分析與討論
        4.3.1 X射線衍射分析
        4.3.2 X射線光電子能譜分析
        4.3.3 掃描電鏡分析
        4.3.4 透射電鏡分析
        4.3.5 紫外可見漫反射分析
        4.3.6 電化學交流阻抗分析
        4.3.7 光致發(fā)光光譜分析
        4.3.8 光催化性能
        4.3.9 活性物種分析
        4.3.10 光催化機理
    4.4 小結(jié)
第五章 堿式硝酸氧鉍/鉬酸鉍異質(zhì)結(jié)的制備及表征
    5.1 前言
    5.2 催化劑的制備
    5.3 分析與討論
        5.3.1 X射線衍射分析
        5.3.2 掃描電鏡和透射電鏡分析
        5.3.3 X射線光電子能譜分析
        5.3.4 光催化降解實驗
        5.3.5 紫外可見漫反射分析
        5.3.6 光致發(fā)光光譜分析
        5.3.7 電化學分析
        5.3.8 光催化機理
    5.4 小結(jié)
第六章 結(jié)論與建議
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 建議
參考文獻
在學期間科研成果
致謝



本文編號：3856429