Bi 4 NbO 8 Cl光催化材料合成与性能研究

发布时间：2024-02-17 23:09

　　Bi₄NbO₈Cl是一种结构稳定且具有可见光吸收的光催化材料,它的能带位置比较特殊,理论上既能光解水产氢又能产氧。但是由于其导带位置较正,光生电荷分离效率较低,严重制约了其光催化活性。本论文通过构建Z型异质结、表面改性和金属离子掺杂的手段,制备了不同性能结构的Bi₄NbO₈Cl材料,提高了Bi₄NbO₈Cl光催化材料的电荷分离和迁移效率,提升了其光解水活性。本论文分别采用高能球磨法将热聚合得到的g-C₃N₄和高温固相法制得的Bi₄NbO₈Cl构建为g-C₃N₄/Bi₄NbO₈Cl Z型异质结;选用不同比例的熔盐法对制备Bi₄NbO₈Cl材料进行优化,并采用不同质量的尿素和不同pH的NaOH溶液对Bi₄NbO_8...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 Bi₄NbO₈Cl的研究进展
        1.2.1 Bi₄NbO₈Cl的制备方法
        1.2.2 Bi₄NbO₈Cl的结构与性质
        1.2.3 Bi₄NbO₈Cl的应用
    1.3 光催化活性增强方法
        1.3.1 形貌调控
        1.3.2 离子掺杂
        1.3.3 结构调控
        1.3.4 表面修饰
        1.3.5 贵金属负载
        1.3.6 异质结的构建
    1.4 存在问题及研究现状
    1.5 选题意义与研究内容
第二章 g-C₃N₄/Bi₄NbO₈Cl Z型异质结构建与光催化产氢性能研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验原料
        2.2.2 实验仪器设备及型号厂家
        2.2.3 样品制备
        2.2.4 样品测试与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 结构、组分和微观形貌的研究
        2.3.2 光吸收与能带结构的研究
        2.3.3 光催化产氢性能的研究
        2.3.4 光催化性能提高机理的研究
    2.4 本章小结
第三章 Bi₄NbO₈Cl表面改性与光催化产氢性能研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验药品和试剂
        3.2.2 主要仪器设备及型号厂家
        3.2.3 样品制备
        3.2.4 结构表征与性能测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 不同熔盐比制备Bi₄NbO₈Cl的结构和形貌研究
        3.3.2 不同熔盐比制备Bi₄NbO₈Cl的性能研究
        3.3.3 表面改性后的Bi₄NbO₈Cl结构和形貌研究
        3.3.4 表面改性后Bi₄NbO₈Cl材料的光解水制氢性能研究
        3.3.5 表面改性后Bi₄NbO₈Cl材料的光解水制氢机理研究
    3.4 本章小结
第四章 Bi₄NbO₈Cl金属离子掺杂与光解水产氧性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验药品及试剂
        4.2.2 主要仪器设备及型号厂家
        4.2.3 样品制备
        4.2.4 结构表征与性能测试
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 不同离子掺杂样品的晶体结构示意图
        4.3.2 不同离子掺杂样品的结构与形貌研究
        4.3.3 Bi₄NbO₈Cl及不同离子掺杂的Bi₄NbO₈Cl的导带位置研究
        4.3.4 Bi₄NbO₈Cl及不同离子掺杂的Bi₄NbO₈Cl的产氧性能研究
        4.3.5 Bi₄NbO₈Cl及不同离子掺杂的Bi₄NbO₈Cl的产氧机理研究
    4.4 本章小结
第五章 结论
    5.1 主要结论
    5.2 论文的主要创新点及意义
    5.3 展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3901476