發(fā)布時間：2022-01-05 10:26

　　WO3作為一種可見光半導體催化劑,具有光利用率高、穩(wěn)定性好、易制備等優(yōu)點,在光催化降解有機污染物、光催化裂解水等方面有著潛在的應用前景。為了進一步提高其光催化性能,本論文在前期的工作基礎上,提出了利用二維材料具有大比表面積、暴露更多活性位點的特征,制備了大尺寸高質(zhì)量的WO3納米光催化材料,初步揭示了二維WO3的生長和調(diào)控規(guī)律,并通過助催化劑負載改善了WO3的光催化性能,結(jié)合多種測試方法,闡明了助催化劑的改性機理,本論文工作為制備高活性半導體光催化劑提供了研究基礎。首先,本論文分別研究了水和乙醇兩種溶劑對二維WO3納米材料生長的影響,結(jié)果表明指出乙醇促進了表面活性劑與催化劑前驅(qū)體的結(jié)合,更有利于獲得大尺寸二維WO3納米片;對合成反應不同過程產(chǎn)物進行了研究,結(jié)果指出二維納米片結(jié)構來自水解產(chǎn)物鎢酸,最終的熱處理雖然不影響產(chǎn)物的形貌,但會促使三斜相WO3的形成以及提高二維納米片的結(jié)晶性;通過改變表面活性劑,本論文發(fā)現(xiàn)非離子型表面活性劑有利于促進二維WO3納米片的生長;通過調(diào)控溶劑熱的反應溫度和保溫時間,我們認為溫度比時間對二維WO3納米片的生長影響更大,高溫溶劑熱反應更有利于提高二維WO3納米... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１光催化反應機理圖??

?山東大學碩士學位論文???讓麵??正交?單斜?六角??圖１－２＼￥０３常見晶體結(jié)構圖??盡管Ｗ０３半導體光催化劑具有較低的帶隙，但是一方面因為其導帶位置低??（０．５ｅＶｗ．ＮＨＥ）導致電子還原能力差［６３］，另一方面因為高的載流子復合幾率??導致光電流密度低，其光催化活性仍然較低。在本課題組的前期工作中，采用了??構建六方／立方Ｗ〇３異質(zhì)結(jié)光催化劑、負載Ａｕ貴金屬助催化劑等方法，改善了??Ｗ０３的光催化降解性能和光電化學性能。ＷａｎｇＭ通過濕化學法對Ｗ０３的形貌進??行調(diào)控，獲得的納米棒、納米花等不同形貌光催化劑，因其具有大比表面積、載??流子分離和遷移快速等優(yōu)點Ｉ６５＂６８］，展現(xiàn)了較好的有機污染物降解性能。ＨｗａｎｇＷ［６９】??等人利用過渡金屬Ｍｇ、Ｆｅ等的摻雜，實現(xiàn)了?Ｗ０３導帶位置的調(diào)控，實現(xiàn)光催??化裂解水產(chǎn)氫。ＣｏｌｅｔＭＭＰＵ等人利用ｎ摻雜的方法，改善了?Ｗ０３的光催化性能，??并且避免了電子－空穴復合中心的出現(xiàn)。５〇八１＾［７２－７５］等人利用Ｔｉ０２與Ｗ０３構建了??異質(zhì)結(jié)光催化劑［？７１由于界面的內(nèi)電場作用促進了載流子分離，使其光催化活??性大于單一的光催化劑�？傊瑸榱颂岣撸祝埃彻獯呋瘎┑男阅�，人們開展了一??系列催化劑改性實驗，取得了良好的效果［胃８１］。相比Ｔｉ０２、ＣｄＳ等光催化劑，??Ｗ０３半導體光催化劑的研究和應用仍然較少。這一方面是由于其光催化性能仍??然較低，另一方面則由于當前的改性方法還不盡如人意。例如，采用Ｎ摻雜Ｗ０３??的改性方法，容易在催化劑中引入ＷＮＰＷｍ這種第二相化合物；而構建異質(zhì)結(jié)??光催化劑的方法，其光催化活性對半導體光催化劑的比例敏感，給實驗制備

?山東大學碩士學位論文???了結(jié)構基礎，而二維ｗｏ３光催化劑又為后續(xù)的改性提供了結(jié)構基礎??４?．?？．?＊＊?．?ｉ?？?４?？?＊．?‘??圖１－３?ＷＯｙ０．３３Ｈ２Ｏ的俯視圖和側(cè)視圖??１．５本論文的選題思想和主要研究內(nèi)容??１．５．１選題思想??基于前文所述，為了進一步提高＼＾０３半導體光催化劑的光催化活性，本論??文擬從ｗｏ３的形貌調(diào)控和貴金屬助催化劑負載兩方面入手：首先探索二維ｗｏ３??半導體光催化劑的制備方法，研宄二維納米材料的生長機理；對比研究二維Ｗ〇３??的光催化性能特點，進一步闡明二維Ｗ〇３高活性表面的光催化機理；在此基礎??上，通過不同的貴金屬助催化劑負載改性，研究助催化劑／Ｗ〇３光催化降解活性，??闡明貴金屬助催化劑的改性機理。本論文的工作將為后續(xù)高效半導體光催化劑的??實驗和理論研究提供研究基礎，對促進半導體光催化技術在降解有機污染物方面??的應用有重要意義。??本論文將按照以下技術路線開展相應的實驗工作：??＾?ｙ?＾??：維ＷＯ，的制備和?．維ＷＯ，光催化劑?貴金Ｍ負錢ＷＯ，的??生長Ｍ理研究?的光催也性能研究?光催化性能研究??＝＝＝＾＝＝??揭氺維高活性ＷＯ，設?＿明助催化劑改性以及??計和調(diào)控的基本規(guī)汴?＼＼〇３光催化反應的機理??圖１－４技術路徑圖??９??

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碩士論文
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本文編號：3570186