【摘 要】
：
半导体光催化技术,是一种以半导体材料为催化剂,利用太阳光能,降解有机污染物,制备H2、CH4等清洁能源,用于解决日益严重的环境污染和能源危机问题的新兴技术。其中,半导体材料的吸光能力、载流子的分离效率,材料对反应物的吸附能力等因素直接决定着最终光催化材料性能的优劣。本文以Bi系纳米光催化材料β-Bi2O3为基础,构筑了基于β-Bi2O3的二元、三元异质结构,深入探讨了β-Bi2O3基多元异质结构的
论文部分内容阅读
半导体光催化技术,是一种以半导体材料为催化剂,利用太阳光能,降解有机污染物,制备H2、CH4等清洁能源,用于解决日益严重的环境污染和能源危机问题的新兴技术。其中,半导体材料的吸光能力、载流子的分离效率,材料对反应物的吸附能力等因素直接决定着最终光催化材料性能的优劣。本文以Bi系纳米光催化材料β-Bi2O3为基础,构筑了基于β-Bi2O3的二元、三元异质结构,深入探讨了β-Bi2O3基多元异质结构的制备、组成及对光催化性能的影响规律。主要内容如下:采用煅烧前驱体Bi-EG方式制得了β-Bi2O3/Bi2O2CO3（BO/BOC）二元异质结,探究了不同煅烧时间对异质结的物相,结构及光催化性能的影响规律。结果发现,煅烧4小时所得样品BO/BOC-4表现出最好的光催化性能,相比单一β-Bi2O3,降解有机染料甲基橙的效率提升了近2.1倍;PL光谱及光电流测试显示,BO/BOC-4相比单一半导体具有更高的载流子分离效率,这为其更优异的光催化性能提供了合理解释;自由基淬灭实验表明超氧自由基和羟基自由基在β-Bi2O3/Bi2O2CO3二元异质结的光催化过程中起主导作用;Mott-schottky曲线分析发现,β-Bi2O3/Bi2O2CO3二元异质结采用了II型传输机制,为II型异质结。以β-Bi2O3/Bi2O2CO3二元异质结为基础,与B掺杂比例为1:100的B掺杂的g-C3N4结合制备了β-Bi2O3基三元异质结β-Bi2O3/Bi2O2CO3/B-C3N4/（简称为BO/BOC/BCN）。XRD显示体系中没有除β-Bi2O3、Bi2O2CO3、B-C3N4之外的其他杂相,DRS与PL分析表明,形成三元异质结后,BO/BOC/BCN吸光能力与载流子分离能力相比B-C3N4及β-Bi2O3/Bi2O2CO3二元异质结明显增强,BO/BOC/BCN-10样品光催化性能最优,可在1h光照条件下将5mg/L的甲基橙溶液降解99%。
其他文献
轮胎的耐磨性由轮胎结构和材料本身的性能决定,传统的橡胶材料配方设计并没有考虑轮胎结构对于磨耗性能的影响,轮胎企业中对橡胶材料的阿克隆磨耗测试结果无法与轮胎结构磨耗量关联,本文通过对轮胎结构进行特性分析,获得橡胶材料性能与轮胎磨耗性能的关系,进而对橡胶材料组分进行优化。建立了子午线轮胎与地面接触的有限元模型,分析了胎面橡胶材料性能对轮胎接地特性影响。仿真结果表明:随着胎面橡胶弹性模量增加,摩擦功、纵
蛋白质作为生命活动的主要承担者,其与化学分子的相互作用特性对潜在药物分子的发现和开发具有极大的意义。传统的药物开发手段依赖专家经验和大量的生化实验筛选,其巨大的成本对新药开发带来了极大的障碍,所以近年来利用计算手段和人工智能促进对潜在药物分子的筛选乃至生成得到了极大的关注,并有潜力对药物开发起到加速和降低成本的作用。作为最热门的生成式框架之一,变分自编码器（Variational Autoenco
铁电陶瓷具备众多优异的电学性质,用其制备而成的材料在很多领域都有应用。钛酸钡钙陶瓷（BCT）是一种典型的弛豫型铁电体,晶格结构不复杂,发生弥散相变且仅一个相变点,选择BCT作为基质材料采用荧光法对介电温谱监测相变做补充,可以扩大相变温区,且对应数据点多。Er3+是最常见的稀土离子之一,吸收980 nm的激光,既可以发生上转换发光,也可以发生下转换发光,其中上转换发光又几乎不会受到环境的干扰,固可作
本文针对JGS1石英玻璃,利用DD1.2高频高压电子加速器和60Co辐射源,开展了1MeV电子和γ射线辐照试验,总结了不同辐照条件下石英玻璃的光谱透过率随辐照剂量的变化规律,分析了石英玻璃中辐照色心缺陷种类及其累积过程,探讨了剂量率对着色效应的影响规律和机理,提出了电子辐照和γ射线辐照效应的等效性原则和相应的计算方法。试验结果表明,在1MeV电子和γ射线辐照下,JGS1石英玻璃的光谱透过率在小于3
随着多学科的深入融合和科学技术的发展,各个领域的新产品、新技术不断涌现,如随身医疗监测设备、柔性机器人、电子皮肤、可穿戴电子设备、电子纺织物等,这些技术、产品的出现不但是学科融合、技术发展的里程碑,而且在一定程度上反应了未来电子产品小型化、柔性化、可穿戴化的发展趋势。可穿戴电子产品是未来电子产品的重要发展趋势,本论文研究可穿戴电子品重要的基础材料——弹性导电纤维的制备。本文采用湿法纺丝工艺,制备弹
涡旋光束是具有轨道角动量的一种新型光束,传输过程中某一截面的整体光束强度呈环状分布,相位绕光束中心轴螺旋传输,即具有螺旋型波前结构,光束的坡印廷矢量与光束传播方向存在一个夹角,照射到物体上,可以产生旋转多普勒频移。现在已经在实验室和自由空间传播条件下,实现了目标物旋转速度的测量,但都存在着相对较大的实验误差,这是由于探测过程中存在大量不可避免的环境干扰以及人为操作精度的限制,例如受到大气湍流、接收
近年来,研究合成新型表面增强拉曼（SERS）活性基底材料已成为SERS领域的研究热点。不同于传统的贵金属基底和半导体基底,类金属材料表现出优异的SERS活性且很大程度上规避了贵金属基底和半导体基底的缺点。碳化钼具有金属性,被广泛应用于光电催化、加氢产氢等领域,但目前有关碳化钼SERS效应的研究仍然较少,其化学增强机制研究尚不明确,碳化钼不同晶相的SERS效应也尚未有研究。因此,本论文系统的研究了两
伴随着新时代的到来,人们开始对大气环境监测、煤矿生产安全以及医学呼出气体诊断等方面有着日益增长的需求。因此,开展超高灵敏度的痕量气体检测研究对于社会的发展具有重大的意义。石英增强光声光谱（Quartz-enhanced photoacoustic spectroscopy,QEPAS）技术是一种应用广泛的痕量气体检测技术。与传统光声光谱技术不同的是,QEPAS技术的核心器件是石英音叉。首先,本文通
热电材料可以实现热能与电能之间的直接相互转换,对节约能源、减少污染具有重要意义。钛酸锶（Sr TiO3）基热电材料是一种典型的N型氧化物热电材料,其中,掺La的Sr TiO3已经被广泛研究,但仍存在电导率偏低、热导率过高的问题,其在降低烧结温度等制备工艺优化方面还有提升空间。本论文在优化La0.1Sr0.9TiO3粉体合成工艺和陶瓷烧结工艺的基础上,研究不同形态纳米Ag的复合对La0.1Sr0.9
氧化石墨烯（graphene oxide,GO）具有类似石墨烯的平面结构,且表面含有丰富的含氧官能团,主要是羟基、环氧基和羰基等。特殊的结构使得GO具有独特的物理化学性质,应用广泛。但是,在GO的制备过程中,纯化步骤是一个瓶颈问题,通常用水进行洗涤或者透析方法对GO进行提纯,但是用水洗涤需要较为漫长的时间,洗涤过程中形成十分稳定和大量的胶体溶液,难以离心分离,为纯化过程增加了难度,使得工业生产成本