本文主要研究内容
作者曾德彬（2019）在《多元钒酸盐异质结光催化剂的合成及其光催化性能研究》一文中研究指出：半导体异质结光催化剂具有载流子分离能力强、高活性和高稳定性等优点,在环境净化和能源领域具有广阔的应用前景,而可被可见光驱动的多组分光催化体系更加引人关注。然而,多元组分异质结的构建通常需要多个复杂的步骤来制备,而限制了其应用。本文探讨基于相转变策略一步法制备多元钒酸锌异质结光催化剂,并且在可见光下对其光催化降解酚类等有机污染物的光催化性能进行深入系统地研究。1.首先采用微波水热合成Zn3（OH）2V2O7·2H2O前驱体,然后巧妙借助热自相变,成功地设计和合成了一种具有优异光催化性能的新型双Z型Zn3（VO4）2/Zn2V2O7/ZnO（Zn-V-O）三元异质结体系（THS）。其中,采用Zn3（OH）2V2O7·2H2O前驱体制备THS异质结体系,不仅增强了三相结构的相互作用,而且保持了中孔纳米片结构。实验证明,Zn3（OH）2V2O7·2H2O首先失去H2O,然后,部分Zn3（VO4）2经自相变过程生成Zn2V2O7和ZnO{Zn3（OH）2V2O7·2H2O→Zn3（VO4）2→Zn2V2O7+ZnO},得到双Z型的THS。以酚类及染料的去除为实验模型,验证所构建的双Z型THS材料的光催化活性。实验表征和性能测试表明:该双Z型THS材料具有窄带隙、紧密接触的界面、更宽的可见光吸收,更有效的电荷分离和转移机制,高可见光催化活性和循环稳定性。而PL光谱、自由基捕获实验和ESR进一步实验证实了光诱导h+和e-的非传统输运机制对有效去除目标污染物起着重要作用。其中,700 ℃焙烧的样品具有最优异的光催化降解酚类的性能,150 min内,对双酚A、苯酚和对氯酚的降解率分别达到77%、75%和98%。这种合成方法有利于推动实现双Z方案THS进一步发展为异质过渡金属钒酸盐的大规模应用。2.进一步探究了pH值对Z型THS材料的形貌结构、表面状态、晶相组成及光催化性能的影响。从而制备了形貌和性能更加优异的Z型THS材料。通过调控合成前聚体Zn3（OH）2V2O7·2H2O的pH值,成功实现了对前聚体的形貌和性能的功能调控。其中,实验结果证明提高合成时的pH值,能促使Zn3（OH）2V2O7·2H2O从微米级的块状向纳米片转变,并提高所制备样品的结晶度,从而增强了THS材料对紫外光的吸收同时促进光生e-/h+对的有效分离。对染料的去除实验证明,相同煅烧温度下（700 ℃）,pH=10的THS材料具有最优异的光催化性能。pH>6合成的样品具有优异的光催化性能,且随着pH值的提高,光催化活性先提高后减弱。光催化降解染料的性能为:pH=10/T=700℃>pH=8/T=700 ℃>pH=12/T=700 ℃>pH=6/T=700 ℃。3.为进一步提高Zn3（VO4）2/Zn2V2O7/ZnO三元异质对可见光的吸收,提高光生e-/h+对的利用率。通过相转变以及原位沉淀法进一步合成了一种新型Ag3VO4/Zn3（VO4）2/Zn2V2O7/ZnO四元异质结体系（Ag3VO4/Zn-V-O）。由实验表征和性能测试表明:Ag3VO4、Zn3（VO4）2和Zn2V2O7半导体之间良好的能级结构匹配关系,极大增强了Ag3VO4/Zn-V-O四元异质结对光捕获能力;同时,有效抑制光生e-/h+对的复合,产生更多的·OH和·O2-自由基分解有机污染物;在可见光照射下,Ag3VO4/Zn-V-O四元异质结对酚类化合物的去除表现出优异的光催化降解性能。其中,在25 min内,样品50%Ag3VO4/Zn-V-O对双酚A的降解效果最好,降解率可达85.91%。在50 min内,样品50%Ag3VO4/Zn-V-O对苯酚和对氯酚的降解率分别为70.39%和79.68%,表明Ag3VO4/Zn-V-O光催化降解酚类具备良好的应用前景,尤其是对双酚A的降解能力更强。
Abstract
ban dao ti yi zhi jie guang cui hua ji ju you zai liu zi fen li neng li jiang 、gao huo xing he gao wen ding xing deng you dian ,zai huan jing jing hua he neng yuan ling yu ju you an kuo de ying yong qian jing ,er ke bei ke jian guang qu dong de duo zu fen guang cui hua ti ji geng jia yin ren guan zhu 。ran er ,duo yuan zu fen yi zhi jie de gou jian tong chang xu yao duo ge fu za de bu zhou lai zhi bei ,er xian zhi le ji ying yong 。ben wen tan tao ji yu xiang zhuai bian ce lve yi bu fa zhi bei duo yuan fan suan xin yi zhi jie guang cui hua ji ,bing ju zai ke jian guang xia dui ji guang cui hua jiang jie fen lei deng you ji wu ran wu de guang cui hua xing neng jin hang shen ru ji tong de yan jiu 。1.shou xian cai yong wei bo shui re ge cheng Zn3（OH）2V2O7·2H2Oqian qu ti ,ran hou qiao miao jie zhu re zi xiang bian ,cheng gong de she ji he ge cheng le yi chong ju you you yi guang cui hua xing neng de xin xing shuang Zxing Zn3（VO4）2/Zn2V2O7/ZnO（Zn-V-O）san yuan yi zhi jie ti ji （THS）。ji zhong ,cai yong Zn3（OH）2V2O7·2H2Oqian qu ti zhi bei THSyi zhi jie ti ji ,bu jin zeng jiang le san xiang jie gou de xiang hu zuo yong ,er ju bao chi le zhong kong na mi pian jie gou 。shi yan zheng ming ,Zn3（OH）2V2O7·2H2Oshou xian shi qu H2O,ran hou ,bu fen Zn3（VO4）2jing zi xiang bian guo cheng sheng cheng Zn2V2O7he ZnO{Zn3（OH）2V2O7·2H2O→Zn3（VO4）2→Zn2V2O7+ZnO},de dao shuang Zxing de THS。yi fen lei ji ran liao de qu chu wei shi yan mo xing ,yan zheng suo gou jian de shuang Zxing THScai liao de guang cui hua huo xing 。shi yan biao zheng he xing neng ce shi biao ming :gai shuang Zxing THScai liao ju you zhai dai xi 、jin mi jie chu de jie mian 、geng kuan de ke jian guang xi shou ,geng you xiao de dian he fen li he zhuai yi ji zhi ,gao ke jian guang cui hua huo xing he xun huan wen ding xing 。er PLguang pu 、zi you ji bu huo shi yan he ESRjin yi bu shi yan zheng shi le guang you dao h+he e-de fei chuan tong shu yun ji zhi dui you xiao qu chu mu biao wu ran wu qi zhao chong yao zuo yong 。ji zhong ,700 ℃bei shao de yang pin ju you zui you yi de guang cui hua jiang jie fen lei de xing neng ,150 minnei ,dui shuang fen A、ben fen he dui lv fen de jiang jie lv fen bie da dao 77%、75%he 98%。zhe chong ge cheng fang fa you li yu tui dong shi xian shuang Zfang an THSjin yi bu fa zhan wei yi zhi guo du jin shu fan suan yan de da gui mo ying yong 。2.jin yi bu tan jiu le pHzhi dui Zxing THScai liao de xing mao jie gou 、biao mian zhuang tai 、jing xiang zu cheng ji guang cui hua xing neng de ying xiang 。cong er zhi bei le xing mao he xing neng geng jia you yi de Zxing THScai liao 。tong guo diao kong ge cheng qian ju ti Zn3（OH）2V2O7·2H2Ode pHzhi ,cheng gong shi xian le dui qian ju ti de xing mao he xing neng de gong neng diao kong 。ji zhong ,shi yan jie guo zheng ming di gao ge cheng shi de pHzhi ,neng cu shi Zn3（OH）2V2O7·2H2Ocong wei mi ji de kuai zhuang xiang na mi pian zhuai bian ,bing di gao suo zhi bei yang pin de jie jing du ,cong er zeng jiang le THScai liao dui zi wai guang de xi shou tong shi cu jin guang sheng e-/h+dui de you xiao fen li 。dui ran liao de qu chu shi yan zheng ming ,xiang tong duan shao wen du xia （700 ℃）,pH=10de THScai liao ju you zui you yi de guang cui hua xing neng 。pH>6ge cheng de yang pin ju you you yi de guang cui hua xing neng ,ju sui zhao pHzhi de di gao ,guang cui hua huo xing xian di gao hou jian ruo 。guang cui hua jiang jie ran liao de xing neng wei :pH=10/T=700℃>pH=8/T=700 ℃>pH=12/T=700 ℃>pH=6/T=700 ℃。3.wei jin yi bu di gao Zn3（VO4）2/Zn2V2O7/ZnOsan yuan yi zhi dui ke jian guang de xi shou ,di gao guang sheng e-/h+dui de li yong lv 。tong guo xiang zhuai bian yi ji yuan wei chen dian fa jin yi bu ge cheng le yi chong xin xing Ag3VO4/Zn3（VO4）2/Zn2V2O7/ZnOsi yuan yi zhi jie ti ji （Ag3VO4/Zn-V-O）。you shi yan biao zheng he xing neng ce shi biao ming :Ag3VO4、Zn3（VO4）2he Zn2V2O7ban dao ti zhi jian liang hao de neng ji jie gou pi pei guan ji ,ji da zeng jiang le Ag3VO4/Zn-V-Osi yuan yi zhi jie dui guang bu huo neng li ;tong shi ,you xiao yi zhi guang sheng e-/h+dui de fu ge ,chan sheng geng duo de ·OHhe ·O2-zi you ji fen jie you ji wu ran wu ;zai ke jian guang zhao she xia ,Ag3VO4/Zn-V-Osi yuan yi zhi jie dui fen lei hua ge wu de qu chu biao xian chu you yi de guang cui hua jiang jie xing neng 。ji zhong ,zai 25 minnei ,yang pin 50%Ag3VO4/Zn-V-Odui shuang fen Ade jiang jie xiao guo zui hao ,jiang jie lv ke da 85.91%。zai 50 minnei ,yang pin 50%Ag3VO4/Zn-V-Odui ben fen he dui lv fen de jiang jie lv fen bie wei 70.39%he 79.68%,biao ming Ag3VO4/Zn-V-Oguang cui hua jiang jie fen lei ju bei liang hao de ying yong qian jing ,you ji shi dui shuang fen Ade jiang jie neng li geng jiang 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自江西理工大学的曾德彬，发表于刊物江西理工大学2019-09-23论文，是一篇关于型异质结论文,调控论文,原位沉淀法论文,光催化降解论文,江西理工大学2019-09-23论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自江西理工大学2019-09-23论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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