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《氯氧化鉍復(fù)合材料的制備及其可見光催化降解雙酚a的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)校代碼10530學(xué)號2015101516020分類號X503密級公開0碩士學(xué)位論文氯氧化鉍復(fù)合材料的制備及其可見光催化降解雙酚A的研究學(xué)位申請人湯敏0指導(dǎo)教師汪形艷副教授0學(xué)院名稱環(huán)境與資源學(xué)院0學(xué)科專業(yè)環(huán)境科學(xué)與工程0研究方向環(huán)境功能材料0二零一八年六月七日PreparationofBiOClcompositeanditsvisiblelightphotocatalyticdegradationofbisphenolACandidateMinTang0SupervisorandRankAssociateprofessorXingYanWang0Coll
2、egeCollegeofEnvironmentandResource0ProgramEnvironmentalScienceandEngineering0SpecializationEnvironmentalfunctionalmaterials0DegreeMasterofEngineering0UniversityXiangtanUniversity0DateJune7th,20180摘要氯氧化鉍(BiOCl)作為一種新型的光催化劑,因具有特殊的層狀結(jié)構(gòu)和電子特性而表現(xiàn)出優(yōu)異的光催化性能,迅速成為近年來光催化材料研究的熱點。然而BiOCl具有較大的禁帶
3、寬度,對太陽能的利用率較低,嚴(yán)重影響了BiOCl實際應(yīng)用?;诖耍瑸橥卣笲iOCl的光響應(yīng)范圍,進(jìn)一步提高BiOCl的光催化活性,從而改善BiOCl基半導(dǎo)體光催化材料在有機廢水處理領(lǐng)域中的實際應(yīng)用。本論文將BiOCl與具有良好導(dǎo)電性的載體結(jié)合或與具有合適能帶結(jié)構(gòu)的光催化半導(dǎo)體復(fù)合,構(gòu)筑了BiOCl基復(fù)合光催化劑(BiOCl/海泡石和BiOCl/Bi2WO6),并對復(fù)合光催化劑降解雙酚A(BPA)的性能和機理進(jìn)行了研究,具體實驗內(nèi)容如下:(1)采用簡單的水熱法制備出一種三維花狀的BiOCl/海泡石復(fù)合光催化劑,采用SEM、XRD、UV-VisDRS、XPS、
4、FT-IR和BET等表征手段對其材料的形貌特征、晶體結(jié)構(gòu)、光吸收特性、元素價態(tài)、比表面積等進(jìn)行分析。結(jié)果表明:由于海泡石的加入,顯著抑制了BiOCl的團聚、增大了復(fù)合光催化劑的比表面積和光譜反應(yīng)范圍,并有效的降低了電子-空穴對的復(fù)合率。(2)以BPA為目標(biāo)污染物,考察了不同因素對BPA降解率的影響。實驗結(jié)果表明,當(dāng)復(fù)合催化劑中海泡石含量為10%,催化劑用量為1g/L,pH=6,BPA初始濃度為10mg/L時,BPA的降解效率最佳。且最佳配比的復(fù)合光催化劑具有較高的穩(wěn)定性能,重復(fù)使用3次后對BPA的降解率仍保持95%以上。(3)采用水熱法制備了BiOCl/B
5、i2WO6復(fù)合光催化劑。使用SEM、XRD、UV-VisDRS和BET等技術(shù)光催化劑進(jìn)行了表征分析。以BPA為目標(biāo)污染物,評價了不同比例的BiOCl/Bi2WO6復(fù)合光催化劑的催化活性。結(jié)果表明復(fù)合光催化劑的催化活性及穩(wěn)定性能均得到了較大提升。(4)通過對活性物種的捕獲實驗,分析了該體系降解BPA過程中參與的主要活性物種。結(jié)果顯示:三種活性物種OH?、h+和O?-2均參與了兩種復(fù)合光催化劑降解BPA的過程,其中,BiOCl/海泡石復(fù)合材料對BPA降解的貢獻(xiàn)作用大小為O?-+??2>h>OH。而在BiOCl/Bi2WO6復(fù)合光催化劑光催化反應(yīng)過程中OH起主要
6、作用。(5)采用GC-MS對BiOCl/海泡石復(fù)合材料降解BPA過程中的中間產(chǎn)物進(jìn)行了測試分析,并推測出了BPA的可能降解路徑。關(guān)鍵詞:BiOCl;Bi2WO6;雙酚A;可見光;光催化IAbstractAsanewkindofphotocatalyst,bismuthoxychloride(BiOCl)exhibitsexcellentphotocatalyticperformanceduetoitsspeciallayeredstructureandelectronicpropertieshasrapidlybecomeahotspotintherese
7、archofphotocatalyticmaterialsinrecentyears.However,BiOClhasalargebandgapandhasalowutilizationrateofsolarenergy,whichseriouslyaffectsthepracticalapplicationofBiOCl.Basedonthis,inordertobroadenthephotoresponserangeofBiOCl,furtherimprovethephotocatalyticactivityofBiOCl,thustoimprovet
8、hepracticalapplicationofBiOCl-bas