BiVO4/HNTs复合光催化材料的制备与性能研究

来源 :浙江工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gmailzyn
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
当今社会面临能源匮乏与环境污染的严重挑战,从而如何利用最少的化石能源来完成更多更彻底的污染处理成了一大突破。钒酸铋作为一种对可见光有响应的半导体催化材料,一经提出就倍受学者们的关注,但是纯钒酸铋的颗粒尺寸相对较小,比较容易悬浮于空气中或水体中不易做到分离与回收再利用,可能会造成二次污染。对于这种情况目前最有效的方法是将光催化剂与其他天然矿物相结合制备成一种复合的光催化材料,利用矿物材料的稳定性与较快的沉淀速度达到催化剂的分离与回收再利用。埃洛石因其较大的比表面积与价格相对低廉是一种应用较为广泛的载体材料。埃洛石(HNTs)是一种具有纳米管状结构的天然矿物,因其的特殊结构与相对廉价被视为一种可以替代碳纳米管的天然材料。此外埃洛石基于大的比表面积与较多的表面活性分子,使其具有较强的吸附性能与较高的装载能力。因为埃洛石的这些特性使得其有着较大的应用空间。然而由于埃洛石常伴生杂质矿石,对其纯度有着较大的影响,若不加以提纯处理,会限制其实际应用。本论文首先对埃洛石进行预先的纯化处理,再利用了埃洛石与钒酸铋的特性制备出一种新型的光催化材料BiVO4/HNTs复合光催化材料,最后考虑几种提高光催化效率的方案并讨论。本文利用盐酸酸洗的方法对埃洛石进行纯化处理,然后利用白度仪、SEM、XRD、BET对所得样品进行表征。结果表明,埃洛石通过酸洗后其白度得到一定的提高,最优纯化条件为盐酸浓度为30%时水浴温度为70℃搅拌时间为2h得到的埃洛石粉体具有最高的白度值由原矿的47.2提升至70.3,此外经酸洗后的埃洛石不仅白度得到提高随之提高的有其比表面积,由原先的47.37m2/g增加至127.40m2/g,对埃洛石纯度有影响的主要杂质成分Fe2O3的含量由2.56%降至0.25%。其次本论文选择了两种不同的方法制备BiVO4/HNTs复合光催化材料:溶胶凝胶法与水解沉淀法。实验结果表明,胶凝胶法制备的BiVO4/HNTs复合光催化材料,因其煅烧温度低,钒酸铋的结晶性好,光催化性能良好光照5h对25mg/L的亚甲基蓝溶液的降解率达到了97%。水解沉淀法制备的BiVO4/HNTs复合光催化材料有着较高的催化效率和较强的吸附性能,光催化性能良好光照2h对25mg/L的亚甲基蓝溶液的降解率达到了100%。为了进一步提高钒酸铋的光催化性能,本文还考虑了两种提高复合光催化的催化效率,半导体复合与捕获剂的协助催化。最后本文通过g-C3N4与BiVO4/HNTs复合光催化材料的复合、电子/空穴捕获剂的加入对钒酸铋的光催化性能进行优化。其实验结果表明,当加入g-C3N4的量为40%时所得到的催化速率最快,相比同等条件下的仅光催化部分的降解率由最初的42.8%增大到51.3%。当电子捕获剂AgNO3的加入时,同等条件下BiVO4/HNTs复合光催化材料的催化部分由原先的未加入捕获剂的44%增加至81.4%,而加入空穴捕获剂时,同等条件下BiVO4/HNTs复合光催化材料的催化部分由原先的未加入捕获剂的44%增加至82.3%。所以半导体复合与捕获剂的协助催化均可以增加BiVO4/HNTs复合光催化材料的催化活性。
其他文献
目的观察MEBO、蜂蜜、碘伏在皮肤溃疡中的作用比较和探索慢性溃疡的最佳疗法。方法对370例慢性溃疡患者创面用三种不同的方法处理。结果除2例中转手术,其余均痊愈,愈合等级有差
目的探讨生长抑素治疗上消化道血的临床疗效。方法68例患者随机分为观察组和对照组,每组各34例,对照组给予常规的处理,观察组在使用质子泵制剂、止血敏等常规药的基础上加川生长
多金属氧酸盐(Polyoxometalate,简称多酸,简写为POM),是由高价态的前过渡金属(V,Nb,Ta,Mo,W等)与氧原子通过氧配位桥连接而形成的无机金属氧簇化合物。具有良好的电子和质子的传输储存能力、特殊的氧化还原电位和较强的质子酸性。由于POM具有丰富的化学组成和优良的物理化学性质,在很多方面都展现了巨大的应用前景。通过化学或物理修饰的方法将具有功能有机基团修饰到无机多金属氧酸盐中,
组合优化(也称为离散优化),是应用数学的一个活跃领域,它把组合数学、线性规划以及算法理论的技术结合起来解决离散结构上的最优化问题。组合优化是运筹学中的一个重要分支,所研宄
在当前全球对于环境保护呼声日盛的背景下,水性聚氨酯因其无毒、无味、不燃以及无污染等特点得到了越来越多的研究和应用。其中,封端型阳离子水性聚氨酯因其分子链中带有正电
保护地黄瓜在果实发育期间遇到不良的环境条件,往往会产生尖嘴、大肚、蜂腰等畸形瓜和苦味瓜,为了提高黄瓜的品质,特提出防止措施,并介绍黄瓜主要病虫害防治方法,以供参考。
为了提高边信息重建质量从而提升分布式视频编码的压缩性能,在引入一种基于整像素运动补偿内插(MCI)的边信息重建算法的基础上,提出基于1/2像素和基于1/4像素的亚像素MCI边信息重建