基于AG-AgBr的新型可见光催化剂研制与污染物降解研究

来源 :中国科学院研究生院 中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qq20881010
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
光催化材料已广泛的应用于诸多领域,更在环境净化领域表现出巨大的应用前景。然而,以TiO2为代表的传统光催化材料有光量子产率低下,可见光利用率低等缺点,难以得到广泛应用。为促进光催化材料在环境净化等领域的应用,新型高效可见光催化剂成为当前的研究热点之一。本论文研制了基于AgBr的新型高效可见光催化剂,系统研究了界面电子转移过程与污染物转化机制,催化剂Ag+溶出与催化活性的关系。通过纳米Cu2O和Ag-AgBr在催化剂表面的相互作用,强化界面电子转移,提高了催化效率抑制了Ag+的释放,主要研究内容和结果如下:   1.Ag-AgBr/Al2O3可见光催化剂的研制   以自制的介孔氧化铝为载体,通过沉积沉淀法制备了负载型金属与半导体复合可见光催化剂Ag-AgBr/Al2O3。表征结果显示,Ag和AgBr纳米颗粒尺寸均匀,高度分散在介孔氧化铝上。在可见光照下,该催化剂对2-氯酚等酚类有机污染物具有良好的降解和矿化活性,且同时具有较好的稳定性。进一步的研究证明,固定化后的Ag-AgBr/Al2O3具有很好的应用前景。   2.纳米Agplasmon协助可见光催化降解机制   自由基捕获实验,电子自旋共振(ESR)和电化学伏安研究证实,在Ag-AgBr/Al2O3光催化降解的过程中,除了AgBr自身的半导体受光激发之外,还发生两种电子转移。一种是等离子体光激发产生的电子从Ag纳米颗粒转移到AgBr导带,另一种是电子供体(如污染物)的电子转移到Ag和AgBr纳米粒子。产生了三种活性物种,光激发Ag纳米粒子plasmon协助产生O2(-),活性电子空穴(h+),以及AgBr光激发产生的·OH。   3.Ag-AgBr/Ti-Al2O3悬浮液中电子转移强化与Ag+溶出抑制   研究发现,当使用Ti掺杂的中孔Al2O3作为载体时,负载Ag-AgBr纳米粒子,可以合成得到Ag-AgBr/Ti-Alk2O3光催化剂。Ag+释放得到明显抑制,催化效率有所下降。   4.高效稳定的Cu2O-Ag-AgBr/MA可见光催化剂研制   通过将纳米Cu2O和Ag-AgBr共沉积在介孔Al2O3上,制备了高效稳定的Cu2O-Ag-AgBr/Al2O3光催化剂。实验结果发现Cu2O和AgBr纳米颗粒相互结合并均匀的分布在载体表面,Cu2O和Ag-AgBr纳米颗粒的相互作用,促进了电子转移并保护了Ag纳米粒子,抑制了降解过程的Ag+释放,增强了光催化效率。
其他文献
在全球范围内,抗生素的广泛使用,甚至是滥用导致环境中抗生素污染加剧。由于抗生素是一类抑制或杀灭微生物(主要是细菌)的化合物,因此,即便抗生素在环境中浓度很低,但它们对微生物的
本文研究了用混合盐反应法、两步法以及综合外加和原位反应的方法制备的多相颗粒增强的铝基复合材料—(TiB2+SiC)/ZL109复合材料、(TiB2+Al2O3)/ZL202复合材料和(ZrB2+TiB2)/Al复合材
MoSi2金属间化合物具备高熔点、相对低的密度和良好的抗氧化性能,是一种极具潜力的高温结构材料,颇受研究者关注。为了进一步提高MoSi2的室温韧性和高温强度,本文拟采用燃烧
碱-骨料反应是导致混凝土耐久性下降、过早失去使用价值、缩短寿命的主要原因之一。碱-硅酸反应作为最主要和最普遍的碱-骨料反应类型,其抑制措施的研究一直是混凝土耐久性研
随着社会经济的高速发展,各种化学品的合成和使用正以前所未有的速度增加,导致各种危害环境和人体健康的污染事件时有发生。持久性有机污染物作为通过各种环境介质长距离迁移并
环境有机污染物,特别是持久性有机污染物一般具有很高的稳定性,不易降解,可以通过食物链在生物体中富集,某些特定污染物具有强烈的致癌、致畸特性,因而引起人们的广泛关注。这些有
近年来,县区在招商引资中面临许多问题,比如,招商引资面临邻近县区竞争;招商引资人员缺乏经验和手段;招商引资项目推进、落实不到位;招商引资项目没有形成完整产业链,第三产
钴(Co)基电极材料具有理论容量高、制备方法简单、多价态等特点,已成为当前最具发展潜力的超级电容器电极材料之一。但Co基电极材料也存在许多问题,如导电性差、循环稳定性不佳、电势窗口较窄等,从而限制了其在超级电容器领域的发展与应用。针对这些问题,本文从材料微纳结构调控方面出发,分别构建了Co-pre纳米片@NiCo-LDHs纳米片核-壳阵列(Co-pre@NiCo-LDHs NNAs,其中Co-pr
学位
期刊
作为一种新兴多学科交叉的微型零件制造技术,微成形自出现以来就因其具有诸多优点而受到广泛关注,并已用于部分微型零件的制造。然而,由于微小尺度下一系列尺度效应现象的出
学位