PPyPANITiO2、4NPrGOTiO2和三元卤氧化铋制备和光催化性能的研究.pdf

学校代码:10406 分类号:X788 学号:1********** 南昌航空大学硕士学位论文(学位研究生)PPy-PANI/TiO2、4NP-rGO/TiO2和三元卤氧化铋制备与光催化性能研究硕士研究生:闵露娟导 师:吴少林教授 邓芳副教授申请学位级别:硕 士学科、专业: 环境工程所在单位:南昌航空大学答辩日期:2014 年5 月授予学位单位:南昌航空大学万方数据Synthesis on PPy-PANI/TiO2、4NP-rGO/TiO2 and BiOBrxIyCl1-x-y and their studies of photocatalytic properties A Dissertation Submitted for the Degree of Master On Environmental Engineering by Lujuan-Min Under the Supervision of Prof. Shaolin-Wu Feng-Deng College of Environmental and Chemical Engineering Nanchang Hangkong University, Nanchang, China May, 2014 万方数据 70南昌航空大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的硕士学位论文,是我个人在导师指导下,在南昌航空大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知,论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体,均已在文中作了明确地说明并表示了谢意。本声明的法律结果将完全由本人承担。签名:日期:南昌航空大学硕士学位论文使用授权书本论文的研究成果归南昌航空大学所有,本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解南昌航空大学关于保存、使用学位论文的规定,同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本,允许论文被查阅和借阅。本人授权南昌航空大学,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文,可以公布论文的全部或部分内容。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)签名:导师签名:日期:万方数据I摘要如何处理一些非自然低浓度、高毒性的污染物已成为亟待解决的问题之一。而半导体光催化反应降解污染物因其快速、高效、绿色无污染等优秀品质已成为处理废水的一种重要手段。传统光催化剂TiO2纳米粒子因无毒、稳定以及价廉受到应用,但禁带宽度太宽,光响应仅限于紫外区,光生电子、空穴复合速率快以及光催化无选择性等缺点使其实际推广应用受阻。本文从如何制备高效光催化剂的主线出发,从二个方面开展工作。一种是针对传统光催化剂TiO2纳米粒子光生电子空穴复合速率快、光响应仅限于紫外区这一缺点开展工作,因而对TiO2纳米粒子进行导电聚合物的修饰。另外针对其光催化无选择性,采用印迹技术与光催化相结合,同时引进还原石墨烯去改善印迹光催化剂。第二种是从新的光催化剂角度出发,研究具有可见光响应的卤氧化铋光催化剂。具体研究内容如下列:(1) 聚吡咯-聚苯胺/TiO2(PPy-PANI/TiO2)光催化剂的制备与研究。采用溶胶凝胶法,以钛酸四正丁酯为主要原料,无水乙醇和乙酸混合溶液为介质,制备TiO2;用π电子的、可见光区较大吸光系数的二元导电聚合物通过原位复合法对和合成TiO2进行再修饰处理,获得PPy-PANI/TiO2,得到PPy、: : 100。PPy-PANI/TiO2(: : 100),在可见光区有较明显的吸收。 cm-2,是PPy/TiO2和PANI/TiO2材料光电流密度的3倍多。PPy-PANI/TiO2(: : 100)与PPy/TiO2和PANI/TiO2材料相比显现出更好的热稳定性和光催化活性,这可以归咎于聚吡咯、聚苯胺以及TiO2之间的协同作用。(2) 低温溶胶-水热法制备高选择性的无机骨架分子印迹型rGO-TiO2光催化剂。采用钛酸四正丁酯作为合成材料的原料,同时也作为钛源、更加是印迹的功能单体,对硝基苯酚作为模板分子,同时加入氧化石墨烯的水溶液(GO)制备无机骨架分子印迹型rGO-TiO2光催化剂。确定rGO与TiO2之间的最佳比例为GO:TiO2=:1,即4NP-rGO6/TiO2。由于印迹型的rGO-TiO2产生了特定的空腔,