Bi2O2CO3的制备及其可见光催化降解性能的研究毕业论文
2022-02-14 19:53:10
论文总字数:19897字
摘 要
提高光催化剂对可见光的利用率是目前光催化领域研究的热点。Bi2O2CO3光催化剂由于其特殊的层状结构,引起广大研究人员的关注。但由于Bi2O2CO3的带隙较宽(3.1-3.5eV),使其仅在紫外光(小于5%的太阳光)下是有效的,限制了其实际应用。因此需要对Bi2O2CO3进行改性,实现其在光催化领域的应用价值。
首先,以Bi(NO3)3·5H2O,柠檬酸钠,脲素为原料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为分散剂,通过水热法制备Bi2O2CO3微球;然后将Ag/AgCl负载到Bi2O2CO3微球上,得到复合材料Ag/AgCl/Bi2O2CO3;同时以AgNO3和KCl为原料制备Ag/AgCl。通过X射线衍射,傅里叶变换红外光谱,扫描电子显微镜对所制备的样品(Bi2O2CO3、Ag/AgCl/Bi2O2CO3和Ag/AgCl)进行表征,结果表明,所制备的样品Bi2O2CO3、Ag/AgCl/Bi2O2CO3和Ag/AgCl已经成功得到。
在可见光照射下研究Bi2O2CO3、Ag/AgCl/Bi2O2CO3和Ag/AgCl分别对模拟有机污染物亚甲蓝(MB)的光催化活性,结果表明,在300W氙灯光照20min后,样品Bi2O2CO3、Ag/AgCl/Bi2O2CO3和Ag/AgCl降解亚甲蓝的效率分别为31.3%、99.3%、55%,所制备的Ag/AgCl/Bi2O2CO3显示出较高的光催化活性;此外在可见光下研究Ag/AgCl/Bi2O2CO3对模拟有机污染物甲基橙(MO)、罗丹明B(RhB)的光催化活性,结果表明Ag/AgCl/Bi2O2CO3在20min内对甲基橙(MO)、罗丹明B(RhB)的降解基本完成,由此说明Ag/AgCl/Bi2O2CO3复合材料具有优越的光催化活性。
关键词:Bi2O2CO3 可见光光催化剂 异质结 有机污染物
Preparation of Bi2O2CO3 and Its Photocatalytic roperties
Abstract
The improvement of the utilization rate of visible light by photocatalyst is a hotspot in the field of photocatalysis. Because of its special layered structure, Bi2O2CO3 photocatalysts have attracted the attention of researchers. However, due to the wide band gap of Bi2O2CO3 (3.1-3.5eV), it is only effective in ultraviolet light (less than 5% of the sunlight), which limits its practical application. Therefore, it is necessary to modify Bi2O2CO3 to realize its application value in photocatalysis.
First,Bi2O2CO3 microspheres were prepared by hydrothermal method using Bi(NO3)3·5H2O, sodium citrate, urea as raw material and polyvinylpyrrolidone (PVP) as dispersant. Ag/AgCl was then supported on Bi2O2CO3 microspheres.Ag/AgCl/Bi2O2CO3 was obtained. At the same time Ag/AgCl was prepared with AgNO3 and KCl as raw materials. (Bi2O2CO3, Ag/AgCl/Bi2O2CO3 and Ag/AgCl) were characterized by X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy and scanning electron microscopy. The results showed that the prepared samples(Bi2O2CO3, Ag/AgCl/Bi2O2CO3 And Ag/AgCl) have been successfully obtained.
The photocatalytic activity of Bi2O2CO3, Ag/AgCl/Bi2O2CO3 and Ag/AgCl on the simulated organic pollutants of methylene blue (MB) were investigated under visible light irradiation. The results showed that the efficiencies of Bi2O2CO3, Ag/AgCl/Bi2O2CO3 and Ag/AgCl were 31.3%, 99.3% and 55%, respectively, after 300W xenon lamp illumination for 20min,The prepared Ag/AgCl/Bi2O2CO3 showed high photocatalytic activity.In addition, the photocatalytic activity of Ag/AgCl/Bi2O2CO3 for simulated organic pollutants methyl orange (MO) and rhodamine B (RhB) was studied under visible light.The results showed that the degradation of methyl orange (MO) and rhodamine B (RhB) was completed in Ag/AgCl/Bi2O2CO3 for 20 min, which indicated that Ag/AgCl/Bi2O2CO3 composites had excellent photocatalytic activity.
窗体底端
Key words: Bi2O2CO3; visible light photocatalyst; heterojunction; organic pollutant
目 录
摘 要 I
Abstract II
第一章 文献综述 1
1.1 引言 1
1.2 光催化的发展 1
1.3 半导体材料光催化的原理 1
1.4 光催化剂活性的影响因素 3
1.5 铋系光催化剂的简介 3
1.6 Bi2O2CO3光催化剂的改性 4
1.7 光催化剂的应用 4
1.8 本文的的研究目的和意义 5
第二章 Bi2O2CO3、Ag/AgCl/Bi2O2CO3和Ag/AgCl的制备及表征 6
2.1 前言 6
2.2 实验部分 6
2.2.1 试剂与仪器 6
2.2.2 实验仪器及设备 7
2.3 材料制备 7
2.3.1 3D花状Bi2O2CO3微球的制备 7
2.3.2 Ag/AgCl/Bi2O2CO3的制备 7
2.3.3 Ag/AgCl的制备 7
2.4 催化剂的表征 8
2.5 结果与讨论 8
2.5.1 X射线衍射(XRD) 8
2.5.3 傅里叶红外光谱(FT-IR) 10
2.5.4扫描电子显微镜(SEM) 11
第三章 Ag/AgCl/Bi2O2CO3复合材料光催化性能研究 12
3.1 研究Bi2O2CO3、Ag/AgCl/Bi2O2CO3和Ag/AgCl的光催化活性 12
3.1.1光催化活性评价实验 12
3.1.2结果讨论 13
3.2 Ag/AgCl/Bi2O2CO3复合光催化剂光催化性能的研究 16
3.2.1光催化活性评价实验 16
3.2.2结果与讨论 17
3.3 Ag/AgCl/Bi2O2CO3复合材料可能的光催化机制 18
3.4 本章小结 19
第四章 结论和展望 21
4.1 结论 21
请支付后下载全文,论文总字数:19897字
您可能感兴趣的文章
- BN嵌入型四苯并五苯:一种工具高稳定性的并五苯衍生物外文翻译资料
- MoS2和石墨烯作为助催化剂在增强的可见光光催化H2生产活性的多臂CdS纳米棒的作用外文翻译资料
- 通过在BiVO4的不同晶面上进行双助剂的合理组装制备高效率的光催化剂外文翻译资料
- 非编码RNA的固相合成研究外文翻译资料
- 氢化驱动的导电Na2Ti3O7纳米阵列作为钠离子电池阳极外文翻译资料
- 高能量及功率密度的可充电锌-二氧化锰电池外文翻译资料
- 利用导电聚合物纳米线阵列来增强电化学性能外文翻译资料
- 自支撑Na2Ti3O7纳米阵列/石墨烯泡沫和石墨烯泡沫准固态钠离子电容器电极外文翻译资料
- 基于碳纳米管金纳米粒子辣根过氧化物酶构建的过氧化氢生物传感器毕业论文
- 新型联二吡啶Pt(II)炔配合物的设计、合成及光物理性质研究毕业论文