本文關鍵詞：Mo-O基半導體材料優(yōu)化制備及光催化氧化脫硫性能的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來,大量含硫燃料的消耗給環(huán)境帶來了嚴重的污染,世界各國制定了嚴格的燃料油含硫標準。在眾多的燃料油脫硫方法中,光催化氧化脫硫技術由于催化活性高、成本低、環(huán)境友好等特點成為了一種具有潛力的脫硫技術,該技術的關鍵是需要寬的光響應范圍及高活性的催化劑。具有這些特性的Mo-O基半導體受到廣泛重視,已被應用于光催化領域及催化氧化脫硫領域。本論文在開展Mo-O基半導體優(yōu)化制備及改性基礎上,進一步探索研究其光催化氧化脫硫等性能：(1)在無模板及引導劑的條件下,利用水熱技術獲得了一維α-MoO3納米帶。以噻吩的正辛烷溶液模擬FCC汽油,以空氣為氧化劑,研究了α-MoO3納米帶的光催化氧化脫硫活性及其機理。研究結果表明：α-MoO3納米帶在光照4小時后脫硫率可達86.9%,優(yōu)于商品MoO3和P25(TiO2)的催化活性。所制備α-MoO3納米帶對乙醚氣體的化學發(fā)光性能呈現(xiàn)出良好的催化活性。構建了一種直接檢測空氣中乙醚氣體的α-MoO3基傳感器,該傳感器具有較低的工作溫度、較高的選擇性和靈敏度。(2)采用光還原技術,改進了Ag/α-MoO3異質(zhì)結的制備方法,通過光催化氧化降解噻吩評價了異質(zhì)結Ag/α-MoO3的光催化氧化脫硫活性,結合PL光譜變化對其活性增強機理進行了研究。與α-MoO3納米帶相比,負載在表面的Ag納米粒子作為光生電子的捕獲劑,抑制了光生電子和空穴的復合,顯著提高了α-MoO3納米帶的光催化氧化脫硫活性。與此同時,乙醚氣體在其表面化學發(fā)光的強度也被顯著增強,與α-MoO3基氣體傳感器相比,Ag/a-MoO3基乙醚氣體傳感器的靈敏度更高、響應時間和恢復時間更快。(3)利用水熱法獲得了高純度的β-Ag2MoO4,通過對水熱反應體系pH的調(diào)控實現(xiàn)對了其形貌調(diào)控,根據(jù)XRD和SEM測試結果對其形成機理進行了討論。在此基礎上,通過原位光還原技術獲得Ag/β-Ag2MoO4異質(zhì)結光催化劑。以二苯并噻吩的正辛烷溶液模擬柴油、羅丹明(RhB)模擬含氮廢水,對Ag//β-Ag2MoO4異質(zhì)結及β-Ag2MoO4的光催化活性及其活性增強機理進行了研究。研究結果表明：β-Ag2MoO4表面附著的Ag納米粒子由于等離子體共振產(chǎn)生的光誘導電子,使寬帶隙的β-Ag2MoO4具有較高的光催化活性。(4)利用水熱法獲得混金屬Mn和Mo的亞硒酸鹽,MnMoSeO6,由于其具有較窄的帶隙,因此將其作為光催化劑,用于光催化氧化脫除模擬FCC汽油中的噻吩和光催化降解羅丹明B溶液。UV-Vis-DRS測試結果表明,MnMoSe06具有較寬的光響應范圍,其吸收邊界大約在600nm左右。光催化活性實驗結果表明,MnMoSeO6在可見光區(qū)對噻吩、羅丹明B(RhB)具有較高的光催化活性,其光催化氧化脫硫活性高于了α-MoO3納米帶、商品MoO3及P25(TiO2)的活性。
【關鍵詞】：Mo-O基半導體 水熱法 光催化氧化 脫硫 氣體傳感器
【學位授予單位】：西北大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：O643.36;TN304
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-35
• 1.1 引言11-12
• 1.2 α-MoO_3的制備及性能研究12-18
• 1.2.1 一維結構α-MoO_3的制備12-14
• 1.2.2 α-MoO_3的性能研究14-18
• 1.3 鉬酸鹽的制備及性能進展18-31
• 1.3.1 白鎢礦結構鉬酸鹽的制備及性能研究18-24
• 1.3.2 鉬酸鉍的制備及性能研究24-25
• 1.3.3 過渡金屬鉬酸鹽體系的制備及性能研究25-30
• 1.3.4 多金屬鉬酸鹽的制備及性能研究30-31
• 1.4 光催化氧化脫硫研究進展31-32
• 1.5 本論文工作的選題意義32-33
• 1.6 本論文工作主要研究內(nèi)容33-35
• 第二章 一維α-MoO_3納米帶的優(yōu)化制備及其性能研究35-52
• 2.1 引言35-36
• 2.2 實驗部分36-38
• 2.2.1 試劑及儀器36
• 2.2.2 材料的制備36
• 2.2.3 樣品的表征36-37
• 2.2.4 光催化氧化脫硫活性的評價37
• 2.2.5 催化發(fā)光傳感器性能的評價37-38
• 2.3 結果與討論38-50
• 2.3.1 XRD分析38-39
• 2.3.2 形貌分析39-40
• 2.3.3 X-射線光電子能譜(XPS)分析40-41
• 2.3.4 紫外-可見漫反射光譜(UV-Vis-DRS)分析41-43
• 2.3.5 光催化氧化脫硫活性及其機理43-45
• 2.3.6 α-MoO_3納米帶在乙醚氣體傳感器中的應用45-50
• 2.4 本章小結50-52
• 第三章 Ag/α-MoO_3異質(zhì)結的構筑及其性能研究52-73
• 3.1 引言52-53
• 3.2 實驗部分53-55
• 3.2.1 試劑及儀器53-54
• 3.2.2 材料的制備54
• 3.2.3 樣品的表征54-55
• 3.2.4 光催化氧化脫硫活性評價55
• 3.2.5 催化發(fā)光傳感器性能評價55
• 3.3 結果與討論55-71
• 3.3.1 XRD分析55-58
• 3.3.2 形貌分析58
• 3.3.3 X-射線光電子能譜(XPS)分析58-59
• 3.3.4 光譜分析59-61
• 3.3.5 光催化氧化脫硫活性及其增強機理61-65
• 3.3.6 光催化脫硫活性增強機理65-66
• 3.3.7 Ag/α-MoO_3異質(zhì)結在乙醚氣體傳感器中的應用66-71
• 3.4 本章小結71-73
• 第四章 β-Ag_2MoO_4與Ag/Ag_2MoO_4異質(zhì)結的優(yōu)化制備及光催化性能研究73-92
• 4.1 引言73-74
• 4.2 實驗部分74-76
• 4.2.1 試劑及儀器74
• 4.2.2 材料的制備74-75
• 4.2.3 材料的表征75
• 4.2.4 光催化材料的活性評價75-76
• 4.3 結果與討論76-90
• 4.3.1 XRD分析76-77
• 4.3.2 形貌分析77-78
• 4.3.3 β-Ag_2MoO_4形成機理初探78-82
• 4.3.4 X-射線光電子能譜(XPS)分析82-83
• 4.3.5 紫外-可見漫反射光譜(UV-Vis-DRS)分析83-85
• 4.3.6 Ag/Ag_2MoO_4異質(zhì)結的組成分析85-86
• 4.3.7 光催化活性86-89
• 4.3.8 光催化活性及其增強機理89-90
• 4.4 本章小結90-92
• 第五章 MnMoSeO_6的水熱制備及其光催化活性92-102
• 5.1 引言92-93
• 5.2 實驗部分93-94
• 5.2.1 試劑及儀器93
• 5.2.2 材料制備93
• 5.2.3 材料表征93-94
• 5.2.4 光催化活性94
• 5.3 結果與討論94-101
• 5.3.1 XRD分析94-95
• 5.3.2 形貌分析95-96
• 5.3.3 N_2吸附-脫附96-97
• 5.3.4 紫外-可見漫反射吸收光譜97-98
• 5.3.5 光催化活性98-101
• 5.4 本章小結101-102
• 結論與創(chuàng)新102-105
• 展望105-106
• 參考文獻106-135
• 攻讀博士學位期間取得的科研成果135-137
• 致謝137-139
• 個人簡介139

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉繼青;張琰圖;袁亞飛;左偉偉;;基于納米Co_3O_4低溫催化發(fā)光的乙醚傳感器[J];化學學報;2013年01期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張健;鉬基催化劑氧化脫除柴油中含硫化合物的研究[D];大連理工大學;2011年

  本文關鍵詞：Mo-O基半導體材料優(yōu)化制備及光催化氧化脫硫性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：328309