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具有特定微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的復(fù)合光催化材料的制備及其性能機(jī)理研究

發(fā)布時(shí)間:2024-10-08 09:34
  當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展過(guò)程中出現(xiàn)的能源短缺與環(huán)境污染問(wèn)題已成為經(jīng)濟(jì)繼續(xù)快速發(fā)展的重要瓶頸,也日益威脅著人類的生存環(huán)境。因此,迫切需要發(fā)展新的技術(shù)來(lái)應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題。光催化技術(shù)由于在空氣凈化、水凈化、環(huán)境污染物降解以及產(chǎn)氫產(chǎn)氧等方面的重要前景受到科研工作者廣泛關(guān)注。鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料是一類具有通式ABX3的化合物。典型的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)材料包括鈣鈦礦型氧化物、類鈣鈦礦型氧化物以及有機(jī)-無(wú)機(jī)雜化鈣鈦礦材料等,它們通常具有優(yōu)異的鐵電、壓電、熱電特性以及電光效應(yīng),常被用作電子、結(jié)構(gòu)、磁性以及耐火材料。鈣鈦礦材料特殊的晶體結(jié)構(gòu)以及其常表現(xiàn)出的極性特征有利于實(shí)現(xiàn)光生載流子的有效分離,因此,它們?cè)诠獯呋芯恐芯哂休^好的應(yīng)用潛力。目前,為了提高鈣鈦礦型光催化材料的性能,常用的改性策略包括:半導(dǎo)體復(fù)合、晶面工程、界面工程以及表面等離子體光催化等。在本文中,針對(duì)當(dāng)前影響等離子體光催化材料實(shí)際應(yīng)用的效率及穩(wěn)定性難題,通過(guò)優(yōu)化燃燒法制備工藝合成了具有特定顯露晶面以及異相界面結(jié)晶完整性好的高效穩(wěn)定等離子體光催化劑Ag@AgNbO3,并對(duì)其光催化性能及機(jī)理進(jìn)行了研究。此外,合成了一種新型復(fù)合光催化材料g-C3N4/CH3NH3Pb...

【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】:碩士

【部分圖文】:

圖1-丨光催化機(jī)理圖??Figure?1-1?Schematic?diagram?of?the?photocatalytic?mechanism??

圖1-丨光催化機(jī)理圖??Figure?1-1?Schematic?diagram?of?the?photocatalytic?mechanism??

Eg?Eg(eV)??激發(fā)產(chǎn)生電子空穴對(duì)的過(guò)程是瞬態(tài)的,并且電子空穴對(duì)的壽命十分短暫,??常在納秒(ns)量級(jí)左右。隨后,光生電子和光生空穴會(huì)向材料表面擴(kuò)散,??而參與光催化反應(yīng)。如圖】-1所示,光生電子空穴對(duì)主要有以下幾種轉(zhuǎn)移??徑:(1)成功遷移到半導(dǎo)體表面;(2)被半導(dǎo)體表....


圖1-3全固態(tài)光催化材料電荷傳遞示意圖??-

圖1-3全固態(tài)光催化材料電荷傳遞示意圖??-

W03/BiV048、CdS/Ti029等經(jīng)典復(fù)合半導(dǎo)體光催化體系均表現(xiàn)出優(yōu)異的可見??光輻照下的光電催化性能。??Z-scheme型:Z型光催化反應(yīng)體系(圖1-3)是模擬植物光合作用設(shè)計(jì)的??新型光催化反應(yīng)體系。它根據(jù)光合作用中Z型光反應(yīng)的產(chǎn)氧和生成還原型活??性物質(zhì)分別發(fā)生在....


圖1-4理想鈣鈦礦(AB03)結(jié)構(gòu)示意圖??Fiure?1-4?Schematic?diaram?of?the?idealerovskitc?structureABO3

圖1-4理想鈣鈦礦(AB03)結(jié)構(gòu)示意圖??Fiure?1-4?Schematic?diaram?of?the?idealerovskitc?structureABO3

BaTiCh,PbTiOs是最常用的壓電化合物55。BiFeCh薄膜具有鐵電性質(zhì)56,而??SrTi03等化合物具有優(yōu)異的光催化性能57,這些性質(zhì)很大程度上源于鈣鈦礦??的晶體結(jié)構(gòu)。理想的鈣鈦礦晶體為立方結(jié)構(gòu),如圖1-4所示,A為較大的陽(yáng)??10??


圖2-3不同加熱溫度條件下制備的系列樣品對(duì)RhB降解的速率常數(shù)(k)??Figure?2-3?Rate?constant?(k)?of?RhB?decomposition?over?serial?AgNb〇3?samples?prepared?by??

圖2-3不同加熱溫度條件下制備的系列樣品對(duì)RhB降解的速率常數(shù)(k)??Figure?2-3?Rate?constant?(k)?of?RhB?decomposition?over?serial?AgNb〇3?samples?prepared?by??

?后,加熱溫度為550°C制備的樣品降解率只有42%。當(dāng)溫度升高到600°C制備??的樣品降解率升高到80%,結(jié)果在圖2-2?(b)中展示。當(dāng)溫度為6501:時(shí),樣??品的降解率高達(dá)83%。然而,當(dāng)繼續(xù)增加溫度到700°C時(shí),制備的樣品在70mm??內(nèi)降解率僅有59%。結(jié)果表明6....



本文編號(hào):4007855

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