環(huán)境光催化材料的性能及應(yīng)用研究

目錄
第1章 緒論 1
1.1 光催化技術(shù)簡介 1
1.1.1 光催化技術(shù)的發(fā)展 1
1.1.2 光催化原理 3
1.1.3 光催化性能的影響因素 5
1.2 光催化材料的制備方法 7
1.2.1 溶膠凝膠法 7
1.2.2 模板法 8
1.2.3 溶劑熱合成法 8
1.2.4 機(jī)械涂覆技術(shù) 8
1.2.5 熱縮聚合成法 8
1.3 光催化材料的表征方法 9
1.3.1 X射線衍射 9
1.3.2 傅里葉變換紅外光譜 10
1.3.3 電子顯微術(shù) 10
1.3.4 X射線光電子能譜 10
1.3.5 N2吸附-脫附分析 11
1.3.6 紫外-可見漫反射光譜 11
1.3.7 光致發(fā)光光譜 11
1.3.8 拉曼光譜 12
1.3.9 原子力顯微術(shù) 12
1.3.10 電子順磁共振波譜 12
1.3.11 瞬態(tài)表面光電壓譜 12
1.3.12 穩(wěn)態(tài)表面光電壓譜 12
1.4 光催化材料的應(yīng)用 13
1.4.1 分解水產(chǎn)氫 13
1.4.2 二氧化碳還原 13
1.4.3 光催化固氮 14
1.4.4 廢氣治理 14
1.4.5 降解有機(jī)物 14
1.4.6 光催化防腐 15
1.4.7 其他方向 15
參考文獻(xiàn) 15
第2章 聚酰亞胺復(fù)合光催化材料的構(gòu)建及應(yīng)用 18
2.1 Z型ZnS/PI復(fù)合材料的構(gòu)建及廢水中四環(huán)素的降解 18
2.1.1 引言 18
2.1.2 Z型ZnS/PI光催化劑的制備 18
2.1.3 結(jié)果與討論 19
2.1.4 光催化活性評價(jià) 27
2.1.5 降解路徑和催化反應(yīng)機(jī)制 31
2.2 Zn@SnO2/PI通過吸附和光催化的協(xié)同作用有效去除廢水中四環(huán)素 35
2.2.1 引言 35
2.2.2 Zn@SnO2/PI光催化劑的制備 36
2.2.3 結(jié)果與討論 36
2.3 本章小結(jié) 55
參考文獻(xiàn) 56
第3章 氮化碳結(jié)構(gòu)增強(qiáng)效應(yīng)及光催化性能 64
3.1 Mg/O共同修飾無定形氮化碳的電子結(jié)構(gòu)增強(qiáng)光催化性能 64
3.1.1 引言 64
3.1.2 Mg/O共同修飾無定形氮化碳的制備 64
3.1.3 結(jié)果與討論 64
3.2 Na+摻雜改性氮化碳及其光催化降解污染物性能 74
3.2.1 引言 74
3.2.2 Na+摻雜與N缺陷同時(shí)存在的無定形氮化碳的制備 75
3.2.3 結(jié)果與討論 75
3.3 BaCl2輔助構(gòu)建氰基缺陷態(tài)g-C3N4及降解有機(jī)廢水和產(chǎn)氫 84
3.3.1 引言 84
3.3.2 氰基缺陷態(tài)g-C3N4光催化劑的制備 84
3.3.3 結(jié)果與討論 85
3.4 二維g-C3N4納米片的制備及光催化還原CO2性能 95
3.4.1 引言 95
3.4.2 實(shí)驗(yàn)部分 96
3.4.3 結(jié)果與討論 96
3.5 NH4Cl調(diào)控氮化碳及其光催化性能 104
3.5.1 引言 104
3.5.2 NH4Cl調(diào)控氮化碳的制備 105
3.5.3 結(jié)果與討論 105
3.6 DBD低溫等離子體改性g-C3N4及光催化性能 111
3.6.1 引言 111
3.6.2 雙介質(zhì)DBD反應(yīng)裝置構(gòu)建 112
3.6.3 光催化劑對DBD放電的影響 113
3.6.4 g-C3N4的光催化活性變化 113
3.6.5 放電對g-C3N4物理結(jié)構(gòu)的影響 114
3.6.6 放電對g-C3N4官能團(tuán)的影響 116
3.6.7 放電對g-C3N4光學(xué)和光電化學(xué)性質(zhì)的影響 119
3.6.8 低溫等離子體影響g-C3N4的作用機(jī)理 121
3.7 本章小結(jié) 122
參考文獻(xiàn) 123
第4章 氮化碳二元復(fù)合材料光催化活性增強(qiáng)機(jī)制與催化性能 129
4.1 BaCO3/g-C3N4復(fù)合材料的光催化性能 129
4.1.1 引言 129
4.1.2 BaCO3/g-C3N4復(fù)合材料的制備 129
4.1.3 結(jié)果與討論 130
4.2 BaWO4/g-C3N4復(fù)合材料的光催化性能 144
4.2.1 引言 144
4.2.2 BaWO4/g-C3N4復(fù)合材料的制備 144
4.2.3 結(jié)果與討論 145
4.3 g-C3N4/BiVO4復(fù)合材料的制備及光催化還原CO2性能 157
4.3.1 引言 157
4.3.2 g-C3N4/BiVO4復(fù)合材料的制備 158
4.3.3 結(jié)果與討論 158
4.4 PPy/g-C3N4的光催化特性 165
4.4.1 引言 165
4.4.2 PPy/g-C3N4復(fù)合材料的制備 166
4.4.3 結(jié)果與討論 167
4.5 Bi2S3/g-C3N4復(fù)合光催化劑的微波合成及其光催化性能 173
4.5.1 引言 173
4.5.2 微波法合成Bi2S3/g-C3N4復(fù)合光催化劑 173
4.5.3 復(fù)合光催化劑Bi2S3/g-C3N4的表征及催化性能分析 174
4.6 Ba3(PO4)2/g-C3N4復(fù)合材料的構(gòu)建及有機(jī)廢水的降解 181
4.6.1 引言 181
4.6.2 Ba3(PO4)2/g-C3N4光催化劑的制備 182
4.6.3 結(jié)果與討論 182
4.7 NaLa(WO4)2/g-C3N4復(fù)合材料的制備及其光催化凈化NOx性能 190
4.7.1 引言 190
4.7.2 NaLaW/g-C3N4復(fù)合材料的制備 191
4.7.3 NaLaW/g-C3N4復(fù)合材料的表征與光催化性能 191
4.8 本章小結(jié) 200
參考文獻(xiàn) 202
第5章 氮化碳三元復(fù)合材料光催化活性增強(qiáng)機(jī)制與性能 210
5.1 SrTiO3/g-C3N4/Bi2O3復(fù)合材料的光催化活性 210
5.1.1 引言 210
5.1.2 SrTiO3/g-C3N4/Bi2O3復(fù)合材料的制備 210
5.1.3 結(jié)果與討論 211
5.2 鑭摻雜TiO2/g-C3N4復(fù)合材料的可見光催化活性 219
5.2.1 引言 219
5.2.2 鑭摻雜TiO2/g-C3N4復(fù)合材料的制備 219
5.2.3 結(jié)果與討論 220
5.3 Bi2O3/g-C3N4/TiO2納米復(fù)合材料可見光催化活性 228
5.3.1 引言 228
5.3.2 Bi2O3/g-C3N4/TiO2納米復(fù)合材料的制備 229
5.3.3 結(jié)果與討論 229
5.4 本章小結(jié) 236
參考文獻(xiàn) 236
第6章 鋅鉍復(fù)合材料光催化性能增強(qiáng)及應(yīng)用 239
6.1 ZnFe2O4/TiO2復(fù)合材料的制備及光催化性能 239
6.1.1 引言 239
6.1.2 ZnFe2O4/TiO2復(fù)合光催化材料的制備 239
6.1.3 結(jié)果與討論 239
6.2 Fe3O4@ZnFe2O4/TiO2復(fù)合材料的制備及光催化性能 248
6.2.1 引言 248
6.2.2 Fe3O4@ZnFe2O4/TiO2復(fù)合光催化劑的制備 248
6.2.3 結(jié)果與討論 249
6.3 ZnSn(OH)6/SrSn(OH)6異質(zhì)結(jié)的構(gòu)筑及光催化降解甲苯性能 256
6.3.1 引言 256
6.3.2 ZnSn(OH)6/SrSn(OH)6復(fù)合光催化劑的制備 257
6.3.3 結(jié)果與討論 257
6.4 源于金屬有機(jī)框架的Ti-O簇修飾ZnSn(OH)6及其光催化氧化氮氧化物的性能 268
6.4.1 引言 268
6.4.2 催化劑的制備 269
6.4.3 結(jié)果與討論 269
6.5 BiOIO3/BiOBr復(fù)合材料的制備及廢水中四環(huán)素的降解 279
6.5.1 引言 279
6.5.2 BiOIO3/BiOBr復(fù)合光催化材料的制備及活性評價(jià) 280
6.5.3 結(jié)果與討論 281
6.6 I-BiOBr光催化劑的制備及廢水中四環(huán)素的降解 295
6.6.1 引言 295
6.6.2 I-BiOBr光催化劑的制備 296
6.6.3 結(jié)果與討論 296
6.7 本章小結(jié) 309
參考文獻(xiàn) 311