可见光驱动的新型光催化剂taon的制备及性能研究.pdf

黑龙江大学
硕士学位论文
可见光驱动的新型光催化剂TaON的制备及性能的研究
姓名:姜俊艳
申请学位级别:硕士
专业:无机化学
指导教师:井立强
20081120
中文摘要催化剂不仅具有重要的理论意义,也具有现实意海唬本研究以蚇为原料,制备出一种在可见光区具有较强吸收的新型光催化剂,同时采用光还原法在表面沉积贵金属、、湎哐苌浞逵隩难苌浞逡恢拢纱巳范舜呋恋淖罴阎票柑跫磺易利用半导体光催化氧化技术消除环境污染物的研究已成为光催化研究领域的重要课题。在众多的半导体光催化剂中,以其光催化活性高、水中稳定性好、无毒,价格便。【旱扔诺愠晌Q芯康娜鹊恪5玊赌芙洗&.只能在紫外光区表现出光催化活性,而在太阳光谱中紫外光痶所占份额不到ィ蟛糠治2ǔの的可见光,这使得该项技术的应用受到限制。为了更有效地利用太阳光,⒆贤庖豢杉漫反射光谱分析等测试手段对所制备的光催化剂进行了表征,测试结果表明催化剂的制备温度、制备时、氨气流量是影响催化剂结构及组成的重要因素。当反应温度为妫从κ盜’日逼髁课/毖返佳条件下样品的馐越峁砻鞔耸钡玫搅朔腔Ъ屏勘取⒆::。研究了该催化剂在可见光獯呋到舛纫宜拇呋从钚裕采用离予色谱法测定溶液中’的浓度并计算的降解率,重点考察了催化剂制备条件、催化剂用最、光照时、贵金属沉积种类及沉积量等因素鏒解率的影响。结果表明:在初始浓度为/。溶液中,当催化剂投加量为,光照时芤撼跏紁保琓远乙酸降解率为.%;砻娉粱蠼鹗艉螅浠钚韵灾岣摺墓獯呋钚允荰..倍。%/.
关键词同时还简单探讨了催化剂光催化降解的反应机理及动力学特征。结果表明:二氯乙酸光催化降解反应符合准一级反应模型。光催化剂;;可见光;二氯乙酸黑龙江大学硕十学位论文
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学位论文作者繇吾值拖糊抱导师勰哥立善私通讯地址:彬钲劾萌笥盈孝翰殇世学位论文作者毕业后去向:哙磋【唆孑巴工电话:粄;劭汀。号签字同期:汐绛/签字同期:四年/朋//同签字同期:口解/五月邮编:/岁泊彤学位论文版权使用授权书独创性说明他人已经发表或撰’与过的研究成果,也不包含为获得墨蕉江太堂或其他教育机构本学位论文作者完全了解墨蕴江太堂有关保留、使用学位论文的规定,有权本人声明:所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究王作及取得的保留并向国家有关部门或机构交送论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权墨蕉堑太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。研究成果。掘我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其的学位或证书而使用过的材料。论文作者签名:工作单位:
第滦髀课题的背景和意义半导体光催化剂的研究进展光催化剂的研究及应用随着工业生产的迅速发展,大量的废物不断地进入自然界,使得人类的生存催化氧化技术消除环境污染物的研究丌发逐年盛行起来,特别是废水中有机污染降解、脱色、去毒、矿化为无机小分子物质,从而消除对环境的污染【卜。在众多的半导体光催化剂中,因其价廉、无毒、催化活性高、不带来二次污染等优点,‘能显现出光催化活性,而在太阳光谱中紫外光目杉猓颊ァF裎V梗可见光条件下具有催化活性的新型光催化剂已成为光催化研究领域的重要课题。础。因此,这个课题不仅具有重要的理论意义,而且具有一定的现实意义和潜在环境同益恶化,严重地威胁着人类的生命和健康。所以,近年来,利用半导体光物的光催化降解,取得了令人满意的结果。大量研究证实:染料、表面活性剂、农药、酚类、氰化物、有机卤化物、多坏芳烃等都能通过半导体光催化技术将其份额不到ィ蟛糠治2ǔの在人们所研制的光催化剂中,普遍存在着光电转化效率低及对可见光的利用率低等缺点,这使得该项技术的应用受到限制。为了提高太阳光的利用率,寻找一种最佳带隙的半导体材料,丌发出一种在本研究的重点在于设计丌发出一种经济、有效的可见光驱动的新型光催化剂,为新型光催化剂的制备提供基础数据,为光催化降解技术早同工业化奠定理论基的应用价值。目前常用的半导体光催化剂有、、、第绪论.●
———————————一当半导体材料受到一定能量的光辐射后,如果陔光的波长且乳,即收阈值也不同。半导体的光吸收阈值旭与带隙能的关系【‘课9以痆】、等氧化物,等硫化物,等硒化物和、等。揪哂薪锨康难趸乖芰Γ榷ㄐ愿撸毒且价格便宜的特性,最常被用束作光催化剂。光催化反应过程根据晶体能带理论可