本文關(guān)鍵詞：鉍系復(fù)合光催化劑的制備及其降解17β-雌二醇的研究

  更多相關(guān)文章： 光催化降解 Bi_2SiO_5 表面修飾 異質(zhì)結(jié) 復(fù)合光催化劑

【摘要】：雌二醇(E2)是雌激素效應(yīng)最強(qiáng)的天然雌激素,研究表明當(dāng)水體中E2的濃度達(dá)到1 ng/L時(shí)就會(huì)對(duì)生物的內(nèi)分泌系統(tǒng)產(chǎn)生影響,內(nèi)分泌干擾能力較高,同時(shí)其分布廣泛, E2對(duì)生物體帶來(lái)的危害不容忽視,因此尋找高效去除E2的方法刻不容緩。光催化技術(shù)是目前使用最廣且效果較突出的一種去除有機(jī)污染物的技術(shù)。本文分別利用元素修飾和構(gòu)建異質(zhì)結(jié)的策略抑制催化劑光生載流子的復(fù)合,從而明顯提升催化性能,制備了Fe修飾Bi2SiO5和鈦酸鉍/氧化鉍兩種催化劑并對(duì)其降解E2進(jìn)行了研究。利用XRD、SEM、XPS、UV-Vis漫反射等對(duì)催化劑的物相、形貌和光學(xué)性能等進(jìn)行了研究；利用熒光光譜和捕獲劑實(shí)驗(yàn)對(duì)光催化劑的催化機(jī)理進(jìn)行了探究。具體內(nèi)容如下：1.采用水熱合成法和浸漬法兩步反應(yīng)成功制備了Fe修飾的Bi2SiO5。結(jié)果表明,當(dāng)Fe與Bi的摩爾比為5：100時(shí),以20 W的汞燈為光源,光照60 min,E2的去除率為99.5%,5% Fe-Bi2SiO5催化劑的反應(yīng)速率是P25的3.42倍,是純相Bi2SiO5的2.63倍。光催化捕獲劑實(shí)驗(yàn)表明h+和·02-為5% Fe-Bi2SiO5光催化體系中的主要活性物種。對(duì)其反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行分析,表明Bi2SiO5表面的Fe3+簇具有捕獲和再釋放電子的作用,能夠誘導(dǎo)產(chǎn)生超氧自由基·02-和·OH,提高了光生載流子的分離效率,從而有效提高催化劑的催化性能。實(shí)驗(yàn)證明5% Fe-Bi2SiO5催化劑具有較好的催化穩(wěn)定性。2.采用溶膠凝膠一步法制備了Bi4Ti3O12/Bi2O3/Bii2Ti02o (6-BTO)三元復(fù)合異質(zhì)結(jié)材料,研究制備的材料光催化降解內(nèi)分泌干擾物E2的催化活性。當(dāng)Bi:Ti的摩爾比為6：1時(shí)所得復(fù)合催化劑,在500 W的氙燈為模擬太陽(yáng)光源,光照100min,E2的去除率高達(dá)97.4%。6-BTO三元復(fù)合催化劑的催化動(dòng)力學(xué)擬合結(jié)果符合準(zhǔn)二級(jí)動(dòng)力學(xué)反應(yīng),反應(yīng)速率是純相Bi2O3的7.76倍。光催化捕獲劑實(shí)驗(yàn)表明h+和·02-為三元復(fù)合催化劑體系中的主要活性物種。復(fù)合催化劑中Bi203和Bi4Ti3O12的界面間形成p-n型異質(zhì)結(jié),Bi12Ti02o和Bi203的界面間形成p-p型異質(zhì)結(jié),p-n型和p-p型兩個(gè)異質(zhì)結(jié)的存在明顯提高了光生載流子的分離效率,從而有效提高催化劑的催化性能。
【關(guān)鍵詞】：光催化降解 Bi_2SiO_5 表面修飾 異質(zhì)結(jié) 復(fù)合光催化劑
【學(xué)位授予單位】：云南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X52;O643.36
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-24
• 1.1 環(huán)境內(nèi)分泌干擾物簡(jiǎn)介10
• 1.2 雌二醇E210-13
• 1.2.1 E2的理化性質(zhì)及用途10-11
• 1.2.2 E2的污染現(xiàn)狀及危害11-12
• 1.2.3 E2的去除方法12-13
• 1.3 光催化技術(shù)的簡(jiǎn)介13-20
• 1.3.1 光催化原理13-15
• 1.3.2 二氧化鈦光催化劑15
• 1.3.3 二氧化鈦光催化劑的發(fā)展方向15-17
• 1.3.4 鉍系光催化劑的研究進(jìn)展17-20
• 1.4 課題設(shè)計(jì)20-24
• 1.4.1 課題背景及意義20-21
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容21-22
• 1.4.3 創(chuàng)新點(diǎn)22-24
• 第二章 實(shí)驗(yàn)部分24-30
• 2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器設(shè)備24-25
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑24-25
• 2.1.2 儀器設(shè)備25
• 2.2 光催化劑的制備25
• 2.3 光催化劑的表征25-27
• 2.3.1 X射線衍射(XRD)25-26
• 2.3.2 掃描電鏡(SEM)26
• 2.3.3 透射電鏡(TEM)26
• 2.3.4 電子能譜(XPS)26
• 2.3.5 N_2吸附-脫附26
• 2.3.6 FT-IR26
• 2.3.7 UV-vis漫反射光譜26-27
• 2.3.8 熒光光譜(PL)27
• 2.4 光催化劑的性能評(píng)價(jià)27-30
• 2.4.1 光催化劑的性能測(cè)試27-28
• 2.4.2 活性物種作用的評(píng)價(jià)方法28
• 2.4.3 E2分析方法的建立28-29
• 2.4.4 光催化降解污染物的評(píng)價(jià)方法29-30
• 第三章 Fe修飾Bi_2SiO_5光催化劑的制備及其性能研究30-54
• 3.1 引言30
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分30-31
• 3.2.1 材料的制備30-31
• 3.2.2 材料的表征31
• 3.2.3 光催化劑的性能評(píng)價(jià)31
• 3.3 結(jié)果與討論31-52
• 3.3.1 催化劑制備條件的優(yōu)化31-38
• 3.3.2 Fe修飾Bi_2SiO_5光催化劑的表征38-45
• 3.3.3 光催化降解條件的影響45-47
• 3.3.4 光催化降解機(jī)理47-50
• 3.3.5 復(fù)合光催化劑的穩(wěn)定性50-51
• 3.3.6 不同催化劑的催化性能比較51-52
• 3.4 本章小結(jié)52-54
• 第四章 Bi_4Ti_(3)O_(12)/Bi_2O_3/Bi_(12)TiO_(20)三元復(fù)合光催化劑的制備及其性能的研究54-80
• 4.1 引言54
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分54-56
• 4.2.1 材料的制備54-55
• 4.2.2 材料的表征55-56
• 4.2.3 光催化劑的性能評(píng)價(jià)56
• 4.3 結(jié)果與討論56-78
• 4.3.1 復(fù)合光催化劑制備條件的優(yōu)化56-65
• 4.3.2 復(fù)合光催化劑的表征65-71
• 4.3.3 光催化降解條件的影響71-73
• 4.3.4 光催化降解機(jī)理73-76
• 4.3.5 復(fù)合光催化劑的穩(wěn)定性76-77
• 4.3.6 不同催化劑4的催化性能比較77-78
• 4.4 本章小結(jié)78-80
• 第五章 Fe修飾Bi_2SiO_5光催化劑和Bi_4Ti_3O_(12)/Bi_2O_3/Bi_(12)TiO_(20)三元復(fù)合光催化劑的催化性能的比較研究80-82
• 第六章 結(jié)論82-84
• 參考文獻(xiàn)84-94
• 致謝94

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 盧利平;;可利用太陽(yáng)光高效轉(zhuǎn)化的新型復(fù)合光催化劑[J];功能材料信息;2008年04期

2 輝永慶,謝家理,龍素群;新型納米復(fù)合光催化劑的研究[J];四川大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2004年03期

3 ;日科學(xué)家開(kāi)發(fā)出新型復(fù)合光催化劑[J];中國(guó)有色金屬;2008年18期

4 ;日科學(xué)家開(kāi)發(fā)出新型復(fù)合光催化劑[J];電子元件與材料;2009年02期

5 薩嘎拉;解秀娟;斯琴塔娜;張宇;照日格圖;;TiO_2/Fe_3O_4/AC復(fù)合光催化劑的制備及其光催化活性研究[J];內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)漢文版);2009年02期

6 王敏;陳平;熊闖;;聚硅硫酸鈦制備復(fù)合光催化劑及降解甲基橙的研究[J];化學(xué)工程師;2012年03期

7 王巖玲;王俊恩;葛艷秋;;Bi_2Fe_4O_9/TiO_2復(fù)合光催化劑的制備及光催化性能[J];安徽農(nóng)業(yè)科學(xué);2013年07期

8 張新榮,楊平,趙夢(mèng)月;玻璃微球附載復(fù)合光催化劑降解有機(jī)磷農(nóng)藥[J];鄭州工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1999年01期

9 周化嵐;鄒忠;吳莎;施文健;;核殼型復(fù)合光催化劑的研究進(jìn)展[J];材料導(dǎo)報(bào);2010年17期

10 葉芳云;楊露;劉鵬;;Ag/AgBr/TiO_2/AC復(fù)合光催化劑的制備及其性能研究[J];廣州化工;2011年10期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張敬暢;高玲玲;曹維良;;超臨界流體干燥法制備新型TiO_2-CeO_2-SiO_2三元納米復(fù)合光催化劑及其光催化性能研究[A];中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)2003年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2003年

2 馮妍;吳青松;張國(guó)英;;Fe_2O_3/Bi_2WO_6復(fù)合光催化劑的制備及性能[A];第六屆全國(guó)物理無(wú)機(jī)化學(xué)會(huì)議論文摘要集[C];2012年

3 王凱;徐志堅(jiān);韓一丹;底蘭波;張秀玲;;離子液體助TiO_2-CoFe_2O_4磁性復(fù)合光催化劑的制備[A];第十三屆全國(guó)太陽(yáng)能光化學(xué)與光催化學(xué)術(shù)會(huì)議學(xué)術(shù)論文集[C];2012年

4 李霞;江國(guó)華;唐柏林;魏征;王小紅;;CF/N-doped BiOBr復(fù)合光催化劑的制備及性能研究[A];第十四屆全國(guó)青年催化學(xué)術(shù)會(huì)議會(huì)議論文集[C];2013年

5 孫勇;房晶瑞;王魯東;;導(dǎo)電高分子/無(wú)機(jī)半導(dǎo)體復(fù)合光催化劑的研究進(jìn)展[A];第七屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第2分冊(cè)）[C];2010年

6 李長(zhǎng)江;王勝平;鞏金龍;;磷酸銀-釩酸鉍復(fù)合光催化劑的制備與性能研究[A];第十四屆全國(guó)青年催化學(xué)術(shù)會(huì)議會(huì)議論文集[C];2013年

7 叢野;龍梅;秦云;李軒科;;以炭黑為反應(yīng)性模板制備二氧化鈦/炭黑復(fù)合光催化劑[A];第十三屆全國(guó)太陽(yáng)能光化學(xué)與光催化學(xué)術(shù)會(huì)議學(xué)術(shù)論文集[C];2012年

8 張荷美;宋秀芹;;ZnO/TiO_2復(fù)合光催化劑的制備及其光催化性能研究[A];中國(guó)化學(xué)會(huì)第十二屆膠體與界面化學(xué)會(huì)議論文摘要集[C];2009年

9 曹暮寒;吳建成;皋銀銀;敖燕輝;;磁性石墨烯負(fù)載二氧化鈦復(fù)合光催化劑的制備及光催化性能研究[A];第十三屆全國(guó)太陽(yáng)能光化學(xué)與光催化學(xué)術(shù)會(huì)議學(xué)術(shù)論文集[C];2012年

10 李繪;張曉艷;崔曉莉;;火熱法制備嵌碳TiO_2-SiO_2復(fù)合光催化劑[A];第十三屆全國(guó)太陽(yáng)能光化學(xué)與光催化學(xué)術(shù)會(huì)議學(xué)術(shù)論文集[C];2012年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 葛進(jìn);日科學(xué)家開(kāi)發(fā)出新型復(fù)合光催化劑[N];科技日?qǐng)?bào);2008年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 羅利軍;具有吸附/光催化協(xié)同功能的二氧化鈦復(fù)合光催化劑的制備及去除雙酚A的研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

2 于秀娜;基于抗生素廢水降解的微/納米復(fù)合光催化材料的制備及降解機(jī)理研究[D];江蘇大學(xué);2015年

3 劉棟;二氧化鈦/氮化硼復(fù)合光催化劑的制備及光催化性能的研究[D];河北工業(yè)大學(xué);2014年

4 徐W，

本文編號(hào)：712514