铋基二元异质结光催化剂的制备及其光催化还原U(Ⅵ)的性能研究

来源 :东华理工大学 | 被引量 : 7次 | 上传用户:huangma2009
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
针对目前存在的放射性废水污染,寻找一种安全合理有效的处理放射性废水的方法变得十分重要。近几年来,半导体光催化方法在处理含铀废水方面表现出了较大的潜力。铋系半导体材料由于其带隙宽度较窄,对可见光的吸收能力优异,独特的晶体结构和较高的光催化性能,是一种非常有发展前景的半导体材料,现阶段人们对铋系催化剂的研究还处在初级阶段。因此,设计出高效,环保的铋系光催化材料来处理环境污染变得越来越有价值。本文通过湿浸渍法分别制备出了CuO/BiFeO3和Cu2O/BiVO4两种可见光响应型异质结光催化剂,通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱分析(EDS)、X射线衍射分析(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外可见漫反射分析(UV-Vis)、比表面积测定(BET)方法对催化剂材料进行了表征分析,并将它们用于去除水溶液中U(Ⅵ)的光催化还原实验中,研究了其在不同条件下的光催化效果,具体的研究内容如下:(1)用溶胶-凝胶法制备出BiFeO3材料,并且通过湿浸渍法将不同质量比的CuO负载到BiFeO3材料表面上合成了可见光响应型的半导体异质结CuO/BiFeO3光催化剂。通过多种方式对该材料的表面形貌,晶型结构,核素含量以及光学性能进行了分析,探究了在不同条件中CuO/BiFeO3光催化剂在可见光下对U(Ⅵ)的去除效果,并且对反应后的材料进行了回收利用实验。结果表明:CuO质量比为10%时的CuO/BiFeO3光催化剂在pH=4.5,样品投加量为0.6 g/L,U(Ⅵ)的初始浓度为5 mg/L,空穴捕获剂用量为8%的条件下的催化还原速率最快,反应到120 min时去除率达到95%,反应过程符合一级动力学规律,同时复合催化剂具有良好的回收利用性能。(2)用柠檬酸络合法制备出BiVO4材料,并且通过湿浸渍法将不同摩尔比的Cu2O负载到BiVO4材料表面上合成了可见光响应型半导体异质结Cu2O/BiVO4光催化剂。对这种材料的性能进行了多种方式表征分析并研究了在可见光下不同条件因素对Cu2O/BiVO4光催化剂对U(Ⅵ)的去除效果的影响。结果表明:Cu2O摩尔比为2%的Cu2O/BiVO4光催化剂在pH=5.5,样品投加量为0.8 g/L,U(Ⅵ)的初始浓度为5 mg/L,空穴捕获剂用量为8%的条件下的催化还原速率最快,反应到100 min时的去除率达到99%,反应过程符合一级动力学规律。(3)通过比较单质半导体催化剂和异质结型半导体催化剂的表征分析和对溶液中U(Ⅵ)的还原去除效率,结果表明异质结催化剂具有比单一半导体催化剂更好的可见光吸收性能和更窄的带隙宽度,同时它对U(Ⅵ)的去除效率也远远高于单质催化剂。
其他文献
听力教学是传统英语教学中最为薄弱的一个环节。通过行动研究的方法,在调查、分析学习者听力困难的基础上,提出改进听力教与学的对策,并在实验中求证效果。研究发现,将支架式
"看客"是中国几千年历史的一个病症和符号,鲁迅率先看到了这一意象,并在诸多作品中呈现。作为二十世纪初的乡土作家蹇先艾在作品里也表现了这一意象。本文通过对他们的作品《
随着商品经济全球化的发展,包装与商品已经融为一体。包装是实现商品的价值和使用价值的手段之一,在生产、流通、销售和消费领域里正在发挥着非常重要的作用。时尚手工饰品为
以水、乙醇、pH、主要挥发性物质和有机酸浓度建立黄酒的模拟体系,以超声强度为变量,研究超声处理对黄酒模拟体系中主要挥发性物质和有机酸的影响。试验结果表明超声处理加快
本文主要探讨清远抽水蓄能电站在地下厂房土建施工过程中采用的设计优化、施工组织管理以及现场管理等方法,为类似工程提供借鉴。
在跨文化交际过程中,交际主体如何选择自身的文化身份会对跨文化交际的有效性产生重要的影响。跨文化交际的顺利进行并不要求交际一方完全放弃自己原有的文化身份以迁就另一
数学思想方法和具体的数学知识汇成了数学结构系统中的两条"河流",二者既有联系又有区别.具体的数学知识是数学的外显形式,易于发现,是一条"明河流";数学思想方法则是数学的内在
<正>伴随着科技发展日新月异,新产品层出不穷,消费者不仅要求对已知的质量安全危害进行处置,还期望监管部门对潜在的、还没有统一定论的质量安全风险进行前瞻研判和提前防范
设计批评的理论形态的成长伴随着现代设计的发展而逐渐成熟,然而在此之前,东西方都有值得关注的设计批评的历史传统。中国的设计批评的历史传统更有其特色。构建完善的、具有
基坑工程是建筑工程中地下部分的施工措施,其造价直接影响工程项目的总成本。本文针对建筑工程项目中如何有效地控制基坑工程的造价进行了分析,从基坑工程的设计、施工阶段等