首页> 正文

溶胶—凝胶法制备Bi2O3薄膜及其光催化性质研究

2020-12-06阅读(332)

溶胶—凝胶法制备Bi2O3薄膜及其光催化性质研究

论文摘要

Bi2O3薄膜拥有许多独特的性质,如宽带隙,高折射率,高介电常数,优异的光电导性和光致荧光效应等,因而在半导体氧化物材料体系中有着非常重要的地位。Bi2O3薄膜性质的独特性源于Bi2O3形态的多样性,而其形态的多样性一方面与制备条件息息相关,另一方面则与其应用紧密相联。本论文首先采用溶胶-凝胶法和浸渍-提拉技术在载玻片上制备了Bi2O3薄膜,并采用多种测试手段研究了其结构和性质,然后以偶氮染料甲基橙的光催化降解反应为模型,考察了Bi2O3结构和光催化性质的关系,最后对Er3+掺杂的Bi2O3薄膜的结构和光催化性能进行了初步研究。对未掺杂的Bi2O3薄膜的结构分析表明,Bi2O3薄膜主要为β-Bi2O3和Bi2O2.33组成的多晶多相体系,进一步分析表明玻璃基片上Bi2O3薄膜的生长有择优取向现象,而热处理温度对薄膜的组成和性质有决定性作用,随着热处理温度的升高,Bi2O2.33在薄膜中的相对含量增多,导致薄膜的禁带宽度随着热处理温度升高而增大,550℃热处理过的Bi2O3薄膜主要物相为Bi2O2.33,直接带隙为3.81eV。对Er3+改性的Bi2O3薄膜的结构分析表明,Er3+具有稳定物相的作用,少量的Er3+能够将β相保留到室温,还抑制了Bi2O3晶粒的长大,增加了薄膜的表面致密度。对Bi2O3薄膜进行的光催化实验表明,未掺杂和Er3+改性的Bi2O3薄膜对低浓度甲基橙的紫外光降解遵循Langmuir-Hinshelwood模型。在所有未掺杂的催化剂中,经过550℃热处理的Bi2O3薄膜具有最好的催化性能,进一步分析得出Bi2O3薄膜的微观结构和禁带宽度是影响其催化活性的直接原因。而Er3+掺杂的Bi2O3薄膜的降解能力受动力学因素控制,最终决定于Er3+掺杂量的多少。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 2O3 的结构与性质'>1.1 Bi2O3的结构与性质
  • 2O3 粉体的制备'>1.2 纳米Bi2O3粉体的制备
  • 1.2.1 固相法
  • 1.2.2 液相法
  • 2O3 粉体的应用'>1.3 纳米Bi2O3粉体的应用
  • 1.3.1 电子功能材料
  • 1.3.2 燃速催化剂
  • 1.3.3 光催化降解材料
  • 1.3.4 光学材料
  • 1.3.5 医用复合材料
  • 1.3.6 防辐射材料
  • 2O3 薄膜的制备'>1.4 Bi2O3薄膜的制备
  • 1.4.1 热氧化法
  • 1.4.2 化学气相沉积法
  • 1.4.3 反应溅射法
  • 1.4.4 喷射热解法
  • 1.4.5 脉冲激光沉积法
  • 1.4.6 沉淀法
  • 1.4.7 溶胶-凝胶法
  • 1.5 光催化进展简介
  • 1.6 本课题选题的思路及主要研究内容
  • 2O3薄膜的制备与表征'>第2章 Bi2O3薄膜的制备与表征
  • 2O3 薄膜的制备'>2.1 Bi2O3薄膜的制备
  • 2.1.1 实验药品与仪器
  • 2.1.2 表征测试手段
  • 2O3 溶胶的制备'>2.1.3 Bi2O3溶胶的制备
  • 2.1.4 铬酸洗液的配制
  • 2.1.5 基片预处理
  • 2O3 薄膜'>2.1.6 浸渍-提拉法制备Bi2O3薄膜
  • 2.1.7 薄膜热处理制度的确定
  • 2.1.8 关于溶胶形成机理的简单讨论
  • 2.1.9 溶胶粘度的测定
  • 2O3 薄膜的表征'>2.2 Bi2O3薄膜的表征
  • 2O3 薄膜的XRD 分析'>2.2.1 Bi2O3 薄膜的XRD 分析
  • 2O3 薄膜的SEM 分析'>2.2.2 Bi2O3 薄膜的SEM 分析
  • 2O3 薄膜的AFM 分析'>2.2.3 Bi2O3 薄膜的AFM 分析
  • 2O3 薄膜的UV-VIS 分析'>2.2.4 Bi2O3 薄膜的UV-VIS 分析
  • 2.3 本章小结
  • 2O3薄膜的光催化性能'>第3章 Bi2O3薄膜的光催化性能
  • 3.1 实验部分
  • 3.1.1 降解目标物的选择
  • 3.1.2 实验装置
  • 3.1.3 甲基橙溶液工作波长的确定
  • 3.1.4 甲基橙溶液标准曲线的绘制
  • 3.1.5 空白实验
  • 3.1.6 光催化实验
  • 3.2 结果与讨论
  • 3.2.1 热处理温度的影响
  • 3.2.2 溶液初始浓度的影响
  • 2 薄膜光降解效果对照'>3.2.3 与TiO2薄膜光降解效果对照
  • 3.2.4 光催化机理分析
  • 3.2.5 反应动力学分析
  • 3.3 本章小结
  • 3+改性Bi2O3薄膜的制备及光催化性能'>第4章 Er3+改性Bi2O3薄膜的制备及光催化性能
  • 3+改性Bi2O3 薄膜的制备'>4.1 掺Er3+改性Bi2O3薄膜的制备
  • 3+改性Bi2O3 薄膜的表征'>4.2 掺Er3+改性Bi2O3薄膜的表征
  • 3+改性Bi2O3 薄膜的XRD 分析'>4.2.1 Er3+改性Bi2O3 薄膜的XRD 分析
  • 3+改性Bi2O3 薄膜的SEM 分析'>4.2.2 Er3+改性Bi2O3 薄膜的SEM 分析
  • 3+改性Bi2O3 薄膜的UV-VIS 分析'>4.2.3 Er3+改性Bi2O3 薄膜的UV-VIS 分析
  • 3+改性Bi2O3 薄膜对甲基橙溶液的光降解实验'>4.3 掺Er3+改性Bi2O3薄膜对甲基橙溶液的光降解实验
  • 3+改性 Bi2O3 薄膜光催化性能的影响因素'>4.4 掺 Er3+改性 Bi2O3薄膜光催化性能的影响因素
  • 4.5 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读学位期间发表的学术论文
  • 致谢

    • 相关论文文献

    • [1].圆形薄膜预应力测量[J]. 工程塑料应用 2020(03)
    • [2].低光泽度热隐身光子晶体薄膜[J]. 真空科学与技术学报 2019(11)
    • [3].铁酸铋薄膜的电学特性及掺杂影响分析[J]. 化工新型材料 2017(03)
    • [4].有限尺寸硬薄膜/软基底的屈曲分析[J]. 力学季刊 2017(02)
    • [5].国际薄膜大会Thin Films 2016 新加坡2016.07.12-15[J]. 真空 2015(06)
    • [6].国际薄膜大会Thin Films 2016 新加坡2016.07.12-15[J]. 真空 2016(01)
    • [7].国际薄膜大会Thin Films 2016 新加坡2016.07.12-15[J]. 真空 2016(02)
    • [8].国际薄膜大会Thin Films 2016[J]. 真空 2016(03)
    • [9].可怜的小鸭子[J]. 意林(少年版) 2013(11)
    • [10].大棚薄膜破损咋修补[J]. 农业知识 2009(29)
    • [11].基于电化学聚合方法制备荧光薄膜及其在爆炸物检测中的研究[J]. 化学与粘合 2020(01)
    • [12].欧洲开发抗菌薄膜[J]. 绿色包装 2020(07)
    • [13].谈一谈薄膜数字印刷的优势和成本考量[J]. 印刷技术 2019(03)
    • [14].薄膜传输系统导向辊牵引特性研究[J]. 西安理工大学学报 2016(04)
    • [15].铁酸铋薄膜退火工艺研究进展[J]. 表面技术 2017(02)
    • [16].电沉积制备镍-铁薄膜及其性能的研究[J]. 电镀与环保 2017(04)
    • [17].原子层沉积二硫化钼薄膜的机理及生长薄膜的质量[J]. 东南大学学报(自然科学版) 2017(05)
    • [18].2014年全球特种薄膜销售额将达到297.7亿美元[J]. 印刷技术 2010(02)
    • [19].中国进口薄膜级HDPE供应将趋紧[J]. 塑料工业 2010(07)
    • [20].一种Sb_2S_3热电薄膜的制备方法[J]. 电镀与精饰 2009(07)
    • [21].管状弹簧介电薄膜作动器粘弹性变形研究[J]. 甘肃科学学报 2019(06)
    • [22].薄膜基荧光传感检测的研究进展[J]. 中国科学:化学 2020(01)
    • [23].烧结氛围对铜锌锡硫硒薄膜性质的影响[J]. 内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版) 2020(03)
    • [24].少层二硫化钼薄膜的制备及其光谱特性[J]. 半导体技术 2020(09)
    • [25].薄膜生产中防止薄膜粘连应用研究[J]. 中国设备工程 2020(18)
    • [26].“长寿薄膜”问世 寿命高达25年[J]. 橡塑技术与装备 2017(04)
    • [27].基于动力学标度法的a-C:H薄膜表面微观形貌的演变机理研究[J]. 原子能科学技术 2017(04)
    • [28].欧盟创新型中小企业研制成功过滤薄膜自清洁技术[J]. 化工管理 2014(34)
    • [29].欧盟创新型中小企业研制成功过滤薄膜自清洁技术[J]. 分析测试学报 2014(12)
    • [30].欧盟创新型中小企业研制成功过滤薄膜自清洁技术[J]. 企业技术开发 2014(34)

    标签：;  ;  ;  

    溶胶—凝胶法制备Bi2O3薄膜及其光催化性质研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5