刘果:TiO2/银基复合材料的可控制备及其光催化活性论文

刘果:TiO2/银基复合材料的可控制备及其光催化活性论文

本文主要研究内容

作者刘果(2019)在《TiO2/银基复合材料的可控制备及其光催化活性》一文中研究指出:光催化技术由于在解决环境污染问题,特别是在有机污染物降解方面,具有高效、快速的优点,而引起了科学家们广泛关注。高效的光催化剂不仅能消灭细菌,而且能降解水和空气中的各种有机污染物。在众多催化剂中,TiO2因具有性质稳定、无毒、价格低廉等优点被认为是一种潜力较大的半导体光催化材料。然而,TiO2能带间隙大以及光激发产生的载流子复合速率快等缺点限制了其在光催化领域的广泛应用。此外,银基光催化材料因其优异的可见光响应和稳定的光电化学性质,正逐渐成为一种有较好应用前景的光催化材料。本文先通过化学诱导自组装法和静电纺丝法分别可控制备大孔/介孔TiO2、TiO2纳米纤维,然后采用化学沉淀法,合成大孔/介孔TiO2/Ag2O、TiO2/Ag2O和TiO2/Ag3PO4纳米纤维,并对其可见光降解罗丹明B(RhB)的性能进行研究。论文内容如下:1、先通过化学诱导自组装法和高温煅烧法制备大孔/介孔TiO2,然后使用AgNO3作为前驱体,采用化学沉淀法成功制备了大孔/介孔TiO2/Ag2O异质结光催化剂。实验研究表明:相对于纯TiO2,大孔/介孔TiO2/Ag2O复合材料光吸收范围显著增加,同时降解性能大大增强。在优化实验条件后的样品中,TiO2与Ag2O质量比为1:2的复合材料具有最佳光催化降解RhB活性。捕获实验发现,·O2-是可见光下光降解RhB的主要活性物质。光催化性能增强的原因是在Ag2O和TiO2之间形成p-n异质结,大大提高了光生载流子的分离效率,从而提高了此类新型光催化材料的光催化活性。2、先通过静电纺丝法和高温煅烧法制备TiO2纳米纤维,然后采用共沉淀法成功地合成了Ag2O/TiO2p-n异质结光催化剂。实验结果表明:在可见光照射下,Ag2O/TiO2纳米纤维复合材料具有比纯TiO2和Ag2O更高的光催化性能。Ag2O含量对Ag2O/TiO2复合材料的光催化活性有显著影响,其中Ag2O与TiO2的质量比为40%的复合纳米纤维具有最佳光催化活性,表观速率常数约为纯Ag2O的2.1倍。此外,Ag2O/TiO2复合材料的光催化性能表现出良好的稳定性。在Ag2O/TiO2纳米纤维复合材料中,窄带隙Ag2O充当光敏剂增强了TiO2在可见光区域的光响应;同时TiO2和Ag2O之间形成的p-n异质结也促进了光生电荷载流子的分离,提高了电子的传输速率,进而增强了光催化反应活性。3、先通过静电纺丝法和高温煅烧法制备TiO2纳米纤维,然后采用化学沉淀法制备了Ag3PO4/TiO2纳米纤维异质结光催化剂。与纯二氧化钛相比,复合材料的光吸收范围明显扩展到可见光区域。在优化实验条件下(TiO2与Ag3PO4的质量比为10%),样品APTF10具有最高的光催化降解RhB活性,是纯TiO2纳米纤维的2.6倍。在Ag3PO4/TiO2纳米纤维异质结的电化学性能测试中,APTF10复合材料具有强光电流和低阻抗。另外,捕获实验表明空穴是主要活性物质。因此,APTF10复合材料具有较高的光催化性能可归因于光生电子和空穴的有效分离。

Abstract

guang cui hua ji shu you yu zai jie jue huan jing wu ran wen ti ,te bie shi zai you ji wu ran wu jiang jie fang mian ,ju you gao xiao 、kuai su de you dian ,er yin qi le ke xue jia men an fan guan zhu 。gao xiao de guang cui hua ji bu jin neng xiao mie xi jun ,er ju neng jiang jie shui he kong qi zhong de ge chong you ji wu ran wu 。zai zhong duo cui hua ji zhong ,TiO2yin ju you xing zhi wen ding 、mo du 、jia ge di lian deng you dian bei ren wei shi yi chong qian li jiao da de ban dao ti guang cui hua cai liao 。ran er ,TiO2neng dai jian xi da yi ji guang ji fa chan sheng de zai liu zi fu ge su lv kuai deng que dian xian zhi le ji zai guang cui hua ling yu de an fan ying yong 。ci wai ,yin ji guang cui hua cai liao yin ji you yi de ke jian guang xiang ying he wen ding de guang dian hua xue xing zhi ,zheng zhu jian cheng wei yi chong you jiao hao ying yong qian jing de guang cui hua cai liao 。ben wen xian tong guo hua xue you dao zi zu zhuang fa he jing dian fang si fa fen bie ke kong zhi bei da kong /jie kong TiO2、TiO2na mi qian wei ,ran hou cai yong hua xue chen dian fa ,ge cheng da kong /jie kong TiO2/Ag2O、TiO2/Ag2Ohe TiO2/Ag3PO4na mi qian wei ,bing dui ji ke jian guang jiang jie luo dan ming B(RhB)de xing neng jin hang yan jiu 。lun wen nei rong ru xia :1、xian tong guo hua xue you dao zi zu zhuang fa he gao wen duan shao fa zhi bei da kong /jie kong TiO2,ran hou shi yong AgNO3zuo wei qian qu ti ,cai yong hua xue chen dian fa cheng gong zhi bei le da kong /jie kong TiO2/Ag2Oyi zhi jie guang cui hua ji 。shi yan yan jiu biao ming :xiang dui yu chun TiO2,da kong /jie kong TiO2/Ag2Ofu ge cai liao guang xi shou fan wei xian zhe zeng jia ,tong shi jiang jie xing neng da da zeng jiang 。zai you hua shi yan tiao jian hou de yang pin zhong ,TiO2yu Ag2Ozhi liang bi wei 1:2de fu ge cai liao ju you zui jia guang cui hua jiang jie RhBhuo xing 。bu huo shi yan fa xian ,·O2-shi ke jian guang xia guang jiang jie RhBde zhu yao huo xing wu zhi 。guang cui hua xing neng zeng jiang de yuan yin shi zai Ag2Ohe TiO2zhi jian xing cheng p-nyi zhi jie ,da da di gao le guang sheng zai liu zi de fen li xiao lv ,cong er di gao le ci lei xin xing guang cui hua cai liao de guang cui hua huo xing 。2、xian tong guo jing dian fang si fa he gao wen duan shao fa zhi bei TiO2na mi qian wei ,ran hou cai yong gong chen dian fa cheng gong de ge cheng le Ag2O/TiO2p-nyi zhi jie guang cui hua ji 。shi yan jie guo biao ming :zai ke jian guang zhao she xia ,Ag2O/TiO2na mi qian wei fu ge cai liao ju you bi chun TiO2he Ag2Ogeng gao de guang cui hua xing neng 。Ag2Ohan liang dui Ag2O/TiO2fu ge cai liao de guang cui hua huo xing you xian zhe ying xiang ,ji zhong Ag2Oyu TiO2de zhi liang bi wei 40%de fu ge na mi qian wei ju you zui jia guang cui hua huo xing ,biao guan su lv chang shu yao wei chun Ag2Ode 2.1bei 。ci wai ,Ag2O/TiO2fu ge cai liao de guang cui hua xing neng biao xian chu liang hao de wen ding xing 。zai Ag2O/TiO2na mi qian wei fu ge cai liao zhong ,zhai dai xi Ag2Ochong dang guang min ji zeng jiang le TiO2zai ke jian guang ou yu de guang xiang ying ;tong shi TiO2he Ag2Ozhi jian xing cheng de p-nyi zhi jie ye cu jin le guang sheng dian he zai liu zi de fen li ,di gao le dian zi de chuan shu su lv ,jin er zeng jiang le guang cui hua fan ying huo xing 。3、xian tong guo jing dian fang si fa he gao wen duan shao fa zhi bei TiO2na mi qian wei ,ran hou cai yong hua xue chen dian fa zhi bei le Ag3PO4/TiO2na mi qian wei yi zhi jie guang cui hua ji 。yu chun er yang hua tai xiang bi ,fu ge cai liao de guang xi shou fan wei ming xian kuo zhan dao ke jian guang ou yu 。zai you hua shi yan tiao jian xia (TiO2yu Ag3PO4de zhi liang bi wei 10%),yang pin APTF10ju you zui gao de guang cui hua jiang jie RhBhuo xing ,shi chun TiO2na mi qian wei de 2.6bei 。zai Ag3PO4/TiO2na mi qian wei yi zhi jie de dian hua xue xing neng ce shi zhong ,APTF10fu ge cai liao ju you jiang guang dian liu he di zu kang 。ling wai ,bu huo shi yan biao ming kong xue shi zhu yao huo xing wu zhi 。yin ci ,APTF10fu ge cai liao ju you jiao gao de guang cui hua xing neng ke gui yin yu guang sheng dian zi he kong xue de you xiao fen li 。

论文参考文献

  • [1].缺陷及应变对二维材料电化学催化性质的调控研究[D]. 董沙.电子科技大学2019
  • [2].基于g-C3N4复合材料的制备及应用[D]. 涂丹.西南科技大学2019
  • [3].微乳液法制备纳米TiO2及其光催化活性研究[D]. 田关锋.中国石油大学(华东)2017
  • [4].金属/氧化物杂化纳米体系的构建与光催化活性增强作用研究[D]. 张利霞.郑州大学2019
  • [5].金、铂纳米颗粒在二氧化硅微球表面的原位生长及其催化活性的研究[D]. 刘曼.吉林大学2019
  • [6].金属(亚)纳米簇@SiO2核壳型纳米材料的制备与催化活性探究[D]. 叶宏扬.大连理工大学2018
  • [7].介孔RGO/TiO2复合材料的制备及其对盐酸四环素光催化活性研究[D]. 胡瑞兵.兰州理工大学2018
  • [8].石墨相氮化碳基光催化复合材料控制制备及其光催化性能[D]. 彭大硌.湖北工业大学2017
  • [9].Au、Cu及Cu氧化物修饰对TiO2光催化活性的影响[D]. 邓鹏.电子科技大学2019
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  • [5].三元二氧化钛基磁性复合纳米材料的制备及其降解废水研究[D]. 马妍.太原理工大学2019
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  • [7].氧化石墨烯—TiO2复合材料对染料的吸附动力学及光催化性能研究[D]. 秦钊.中北大学2019
  • [8].高活性二氧化钛的可控合成与光催化研究[D]. 张路楠.齐鲁工业大学2019
  • [9].Ag3PO4/TiO2光催化剂的制备及其光催化活性的研究[D]. 何贵伟.贵州大学2019
  • [10].生物质炭复合材料的制备及其去除氨氮的实验研究[D]. 王敏.华东交通大学2019
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    论文作者分别是来自湖北师范大学的刘果,发表于刊物湖北师范大学2019-07-04论文,是一篇关于基材料论文,异质结论文,可见光论文,光催化论文,罗丹明论文,湖北师范大学2019-07-04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,资料来自湖北师范大学2019-07-04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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