BiOBr基复合光催化剂的制备及其降解有机染料研究

发布时间：2025-07-03 04:31

　　我国作为一个印染工业大国,应当重视有机染料的污染治理。而今有机染料的污染物处理技术还存在各种程度上的不足,如物理法、生物法、化学法等方法。其中化学法中的光催化技术凭借处理高效、降解完全、能耗低、操作简单等优点进入人们的视野,其充分体现出可持续充分地利用清洁能源-太阳光能的环保理念。其中,Bi OBr凭借其优渥的光催化能力成为时下研究的热点。本文主要围绕Bi OBr光催化剂及其改性产物的制备、表征、光催化性能测试、光催化机理等展开讨论。所得结论如下:（1）以水热合成法制备Bi OBr薄片,表征发现其具有一定的光化学活性,但对可见光区域吸收微弱,电子-空穴复合率高,光催化60 min后的实际降解率为57.9%。Bi OBr具有良好的改性潜力,其中离子掺杂和半导体复合是较为高效的改性手段。（2）用Ag⁺掺杂改性Bi OBr,制备Bi OBr:Ag⁺光催化剂。表征发现Bi OBr:Ag⁺光催化剂呈现三维花球形貌,具有很大的表面积。Ag⁺的掺杂行为有效地提高了光生载流子的分离和传输效率。光催化60 min后,B...

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 光催化技术概述
        1.2.1 半导体光催化技术的基本原理
            1.2.1.1 能带理论
            1.2.1.2 半导体光催化机理
        1.2.2 影响半导体光催化性能的因素
            1.2.2.1 Eg的大小
            1.2.2.2 光生载流子的分离和传输效率
            1.2.2.3 其它
        1.2.3 异质结构
    1.3 国内外研究现状
    1.4 Bi基光催化剂及其研究进展
        1.4.1 Bi OBr光催化剂研究进展
        1.4.2 Bi₃O₄Br光催化剂研究进展
        1.4.3 Bi₂₄O₃₁Br₁₀光催化剂研究进展
    1.5 课题的研究内容
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 课题创新性
第2章 实验部分
    2.1 试剂与药品
    2.2 仪器设备
    2.3 光催化剂的制备
        2.3.1 Bi OBr光催化剂的制备
        2.3.2 BiOBr/g-C₃N₄复合光催化剂的制备
        2.3.3 BiOBr:Ag⁺光催化剂的制备
        2.3.4 Bi₂₄O₃₁Br₁₀ 光催化剂的制备
            2.3.4.1 水热法制备Bi₂₄O₃₁Br10

            2.3.4.2 微波法制备Bi₂₄O₃₁Br₁₀

        2.3.5 CeO₂/Bi₂₄O₃₁Br₁₀复合光催化剂的制备
        2.3.6 Ag-CeO₂/Bi₂₄O₃₁Br₁₀复合光催化剂的制备
        2.3.7 CeO₂/Bi₂₄O₃₁Br₁₀/GO复合光催化剂的制备
    2.4 光催化降解实验
        2.4.1 Bi OBr光催化剂光催化降解Rh B
        2.4.2 BiOBr:Ag⁺复合光催化剂光催化降解RhB
        2.4.3 BiOBr/g-C₃N₄复合光催化剂光催化降解MB
        2.4.4 Bi₂₄O₃₁Br₁₀光催化剂光催化降解AF
        2.4.5 CeO₂/Bi₂₄O₃₁Br₁₀复合光催化剂光催化降解AF
        2.4.6 Ag-CeO₂/Bi₂₄O₃₁Br₁₀复合光催化剂光催化降解AF
        2.4.7 CeO₂/Bi₂₄O₃₁Br₁₀/GO复合光催化剂光催化降解AF
        2.4.8 CeO₂/Bi₂₄O₃₁Br₁₀/GO复合光催化剂光催化降解实际印染废水
第3章 BiOBr基光催化剂的改性及其光催化活性研究_
    3.1 前言
    3.2 BiOBr光催化剂的表征及性能测试
        3.2.1 SEM分析
        3.2.2 XRD分析
        3.2.3 UV-Vis DRS谱图分析
        3.2.4 PL谱图分析
        3.2.5 光催化性能评价
    3.3 BiOBr:Ag⁺复合光催化剂的表征及性能测试
        3.3.1 SEM分析
        3.3.2 XRD分析
        3.3.3 UV-Vis DRS谱图分析
        3.3.4 PL谱图分析
        3.3.5 光催化性能评价
    3.4 BiOBr/g-C₃N₄光催化剂的表征及性能测试
        3.4.1 SEM分析
        3.4.2 XRD分析
        3.4.3 PL谱图分析
        3.4.4 光催化性能评价
        3.4.5 重复使用性能
        3.4.6 对不同染料的光催化降解效果
    3.5 本章小结
第4章 Bi₂₄O₃₁Br₁₀基光催化剂的改性及其光催化活性研究
    4.1 前言
    4.2 Bi₂₄O₃₁Br₁₀光催化剂的表征及性能测试
        4.2.1 SEM分析
        4.2.2 XRD分析
        4.2.3 UV-Vis DRS谱图分析
        4.2.4 PL谱图分析
        4.2.5 光催化性能评价
    4.3 CeO₂/Bi₂₄O₃₁Br₁₀复合光催化剂的表征及性能测试
        4.3.1 SEM和 HR-TEM分析
        4.3.2 XRD分析
        4.3.3 UV-Vis DRS谱图分析
        4.3.4 PL谱图分析
        4.3.5 光催化性能评价
        4.3.6 光催化降解AF的产物分析
        4.3.7 对不同染料的光催化降解效果
        4.3.8 稳定性研究
        4.3.9 CeO₂/Bi₂₄O₃₁Br₁₀光催化降解AF的机理探究
    4.4 Ag-CeO₂/Bi₂₄O₃₁Br₁₀复合光催化剂的表征及性能测试
        4.4.1 SEM分析
        4.4.2 XRD分析
        4.4.3 UV-Vis DRS谱图分析
        4.4.4 PL谱图分析
        4.4.5 光催化性能评价
    4.5 CeO₂/Bi₂₄O₃₁Br₁₀/GO复合光催化剂的表征及性能测试
        4.5.1 SEM分析
        4.5.2 XRD分析
        4.5.3 UV-Vis DRS谱图分析
        4.5.4 PL谱图分析
        4.5.5 光催化性能评价
    4.6 CeO₂/Bi₂₄O₃₁Br₁₀/GO光催化降解实际印染废水
    4.7 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
在校期间发表论文
致谢



本文编号：4055774

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