【摘 要】
:
近年来,随着环境污染问题的日益严重,有机污染物的治理问题备受瞩目。半导体光催化技术是一种新型绿色无污染环境治理技术,相比传统的有机污染物治理方法,该技术成本较低、不存在二次污染。钒酸铋(BiVO4)、钼酸铋(Bi2MoO6)和钨酸铋(Bi2WO6)是三种光催化性能良好的新型铋系半导体光催化材料,但是仍然存在可见光响应范围较窄和电子-空穴对复合率较高等问题,因此,对铋系材料的改性研究受到众多学者的广
论文部分内容阅读
近年来,随着环境污染问题的日益严重,有机污染物的治理问题备受瞩目。半导体光催化技术是一种新型绿色无污染环境治理技术,相比传统的有机污染物治理方法,该技术成本较低、不存在二次污染。钒酸铋(BiVO4)、钼酸铋(Bi2MoO6)和钨酸铋(Bi2WO6)是三种光催化性能良好的新型铋系半导体光催化材料,但是仍然存在可见光响应范围较窄和电子-空穴对复合率较高等问题,因此,对铋系材料的改性研究受到众多学者的广泛关注。本论文通过异质结构.建和离子掺杂两种方法共修饰对BiVO4、Bi2MoO6和Bi2WO6进行了改性研究。具体内容如下:(1)以乙二醇为溶剂,采用溶剂热法制备了g-C3N4复合和Eu3+掺杂共同修饰BiVO4的不同比例的Eu-CN-BVO异质结光催化剂。以有机染料罗丹明B(RhB)作为目标降解物评价了其光催化活性。发现当g-C3N4的添加量为0.5 g、Eu的掺杂比例为0.08%时,8Eu-5CN-BVO复合样品的光催化活性最高,对RhB溶液的降解率高达98%。并通过XRD、SEM、TEM/HRTEM、EDS-Mapping、XPS、FT-IR、UV-Vis DRS 和 PL 等表征手段对其物相组成、形貌结构和光吸收性能等进行了探究。结果表明,Eu-CN-BVO复合光催化剂呈三维双向的树枝状结构,g-C3N4复合后,与BiVO4形成了异质结结构,Eu3+掺杂后,引入了杂质能级,可作为电子的捕获阱,二者的协同作用有效抑制了电子和空穴的结合,显著提高了样品的光催化活性。另外,样品的五次重复利用实验结果证明了制备的光催化剂稳定性良好。捕获试验结果说明在光催化降解RhB过程中三种主要活性氧物质所起的作用·O2->h+>·OH。(2)以乙醇和乙二醇为溶剂,采用溶剂热法制备了 Bi2MoO6光催化剂,然后利用热处理法制备了 g-C3N4/Bi2MoO6复合样品,最后采用光还原沉积法制备了不同复合及沉积比例的Pd/CN/BMO光催化剂。以有机染料RhB溶液作为目标降解物评价了其光催化活性。发现当g-C3N4的复合量为10%、PdCl2的掺杂量为0.002 g时,制备的2Pd/10CN/BMO样品光催化活性最高,对RhB的降解率达到了 97%,是纯BMO降解率的 4.85 倍。并通过 XRD、SEM、TEM/HRTEM、EDS-Mapping、XPS、FT-IR、UV-Vis DRS和PL等表征手段对其物相组成、形貌结构和光吸收性能等进行了探究。结果表明,Pd/CN/BMO复合光催化剂呈三维空心花状微球结构。复合的g-C3N4与Bi2MoO6之间形成了异质结结构,有效促进了电子-空穴对的分离,Pd沉积后,由于表面等离子共振(SPR)效应,复合体系的光吸收性能增强。g-C3N4复合和Pd沉积的协同作用使得该体系的光催化性能得到显著提高。另外,样品的五次重复利用实验结果证明了制备的光催化剂稳定性良好。捕获试验结果说明在光催化降解RhB过程中三种主要活性氧物质所起的作用·O2->h+>OH。(3)采用水热法制备了 g-C3N4复合和Sm掺杂共同修饰Bi2WO6的不同比例的CN/Sm-BWO三元复合光催化剂。以有机染料RhB溶液作为目标降解物评价了其光催化活性。发现Sm的最佳掺杂比例为0.1%,g-C3N4最佳添加量为15 mL,即15CN/0.1Sm-BWO复合样品的光催化活性最高,对RhB的降解率高达98%。并通过XRD、SEM、TEM/HRTEM、EDS-Mapping、XPS、FT-IR、UV-Vis DRS 和 PL 等表征手段对其物相组成、形貌结构和光吸收性能等进行了探究。结果表明,CN/Sm-BWO复合光催化剂呈三维方形片状结构。Sm掺杂后,部分Sm3+取代了 Bi2WO6中Bi3+,可作为电子的捕获阱,g-C3N4复合后,与Bi2WO6形成了异质结结构有效促进了电子-空穴对的分离,二者的协同作用使得复合体系的光催化性能显著提高。另外,样品的五次重复利用实验结果证明了制备的光催化剂稳定性良好。捕获试验结果说明在光催化降解RhB过程中三种主要活性氧物质所起的作用·O2->h+>·OH。
其他文献
世界上百分之七十的面积是海洋,探索未知的海洋是人类探索地球最重要的一步,温跃层就是海洋中特别重要的一种海洋环境现象,对于海洋捕捞、海洋中光和声的传播、军事以及水下通讯等有重大的意义。而目前各个国家为了探索海洋相继研究出不同作用的海洋机器人,不同的机器人各有优势,且也各有不同的作用。本文的载体对象是实验室新研制的长航程观测型AUV,此AUV集成了自主水下航行器以及水下滑翔机的优点,发挥其可以转换不同
铝电解过程中,会产生大量含有CO2、PFCs和HF的烟气。随着环保要求日趋严格,对烟气净化的要求越来越高,提高烟气净化效率就显得愈加重要。基于铝电解工业现行的干法烟气净化工艺,本课题开展了氧化铝对氟化氢的穿透吸附实验,并对氟化氢在氧化铝颗粒表面的吸附机理进行了部分研究。针对我国氧化铝行业中新兴的高铝粉煤灰生产氧化铝技术,本论文中还将一种拜耳法氧化铝和一种粉煤灰酸法氧化铝的吸附行为和吸附机理进行了对
中国历史进程一直伴随着各种自然灾害,其中旱、涝、蝗对我国古代农业生产和社会发展具有重大影响。早前的历史蝗灾研究多侧重于整体综合分析,近年来,针对历史蝗灾的断代研究、区域研究、典型案例研究逐渐增多。尤其是在区域研究中,研究区域主要集中在中国东部地区,而对中华民族早期的农业发祥地之一,且具有重要军事战略地位的陕甘地区关注较少。因此,本文查找、搜集和整理明清时期蝗虫及蝗灾的相关历史资料,完善明清时期陕甘
纺织业是长三角地区历史悠久的传统手工业,历经了盛衰起伏的发展历程,形成了独特的纺织生产和产业变迁的模式和路径,是中华历史文明的重要组成部分。尤其近代以后,上海、杭州更是成为我国重要的纺织生产基地,在其纺织工业发展过程中留存下来的关联建筑遗产承载了该地区纺织业的发展演化和历史变迁,具有重要的遗产价值。本研究依托于国自然课题、浙江省文物保护科技课题,立足于沪杭地区近现代纺织工业遗产创新性保护策略营构,
糖尿病视网膜病变检测是当前医学图像处理领域的研究热点之一。对于众多糖尿病患者而言,及早的检测到视网膜病变并进行治疗是控制病情发展的关键,正因如此本文主要研究早期的红色病灶检测。红色病灶由于与背景颜色相近对比度低,血管等组织结构以及眼底图像成像干扰等原因而难以被检测,传统的检测方法主要依赖手工提取特征对候选区域进行分类,存在手工特征描述能力不足的问题。本文主要基于卷积神经网络进行病灶检测算法的研究,
作为核聚变反应器托卡马克装置的首选结构性材料,低活化钢的力学性能一直是影响核聚变工程实验堆建设的关键性因素。本论文以低活化钢为原型进行成分、热机械处理、热处理工艺的设计,以调控钢种微观组织中的位错密度、马氏体block、析出相M23C6和MX,旨在实现低活化钢常规力学性能的提升,然后通过组织性能的分析指导低活化钢的进一步发展。为在保证强度的前提下提高低活化钢的韧性,首先通过成分和工艺的耦合设计优化
时滞系统的状态的变化不仅仅依赖于系统当前的状态,也依赖于过去某一时刻的状态.时滞系统的稳定性是当前一个热点问题,在电路、光学、生物医学等领域备受关注.既有的研究方法中,新频域扫描框架基于解析曲线,可以检测出系统的临界虚根,临界虚根的渐近行为可以由频域扫描曲线来判断,但这种方法在实际操作过程中对人力的要求比较大,在处理规模较大的系统时并不适用.扫描得到的结果也存在数值计算上的必然误差.在计算机等辅助
汽车作为当今世界不可或缺的交通工具,其安全性一直是人们关注的焦点。而这些焦点之一便是安全带的可靠性。因此,为了更好地设计安全带,碰撞试验应运而生。当汽车发生突然碰撞时,安全带的高度调节器上部导向环(D环)处会出现织带集中现象,使得乘客胸部受到的局部正压力突然加大,造成人体胸部严重伤害,这是由于汽车碰撞过程中安全带受到胸部拉力的作用,安全带产生横向位移且导向环受力运动,因此横向位移参数的可靠性研究对
目标检测和语义分割作为无人驾驶计算机视觉领域中的两个基本问题,应该说,在无人驾驶场景理解方面,是无人驾驶车辆应该具备的基本能力。前者的核心任务是将视野范围内不同类别的目标识别并定位出来;后者进行的是像素级的分割,相比前者,针对单个目标的操作更加细腻,更加精准,同时也更加复杂。对于无人驾驶车辆和机器人的场景理解来说,目标检测和语义分割的研究意义重大。针对这两个任务,本论文的主要内容可以从以下几个方面
目标检测作为装甲车辆环视态势感知系统的关键技术,可有效提高装甲车辆内乘员的观测能力和其应对潜在威胁的能力。基于深度学习的目标检测算法在配备高性能显卡的服务器上可以达到实时性、准确性的要求,然而面对装甲车的战场应用环境,配备高性能显卡服务器和使用网络远程连接服务器的解决方案均不具备现实可行性。因此,本文研究基于嵌入式平台的深度学习实时目标检测,解决基于深度卷积神经网络的目标检测算法在嵌入式平台无法满