钨酸盐晶相抑制剂在水热合成高活性m-BiVO 4 光催化剂中的作用

发布时间：2024-03-23 22:16

　　单斜白钨相(m-BiVO₄)具有带隙小(2.4 e V)、无毒、低成本以及相对较优的化学稳定性和光稳定性等特点,是目前最有吸引力的水氧化光催化材料之一。进一步提高其光催化活性是走向应用的关键,本文以Bi(NO3)3·5H2O与NH4VO3为原料,在p H=2、温度180℃和反应时间为24 h的水热条件下,引入Na₂WO₄和H₃PW₁₂O₄₀作为晶相转移抑制剂,通过构筑同质结和暴露晶面调控等手段,进行高活性m-BiVO₄光催化剂的研制。得到如下研究结果:在合成过程中加入少量的Na₂WO₄晶相抑制剂不会使m-BiVO₄光催化剂的晶相发生改变并且晶格内不会引入杂离子,但可以在表面形成具有高氧空穴位的无序层包覆的m-BiVO₄光催化剂。在可见光照射下,以Ag+作为电子清除剂,加入Na₂WO₄的量为NH4VO3的1...

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 前言
    1.1 引言
    1.2 钒酸铋光催化剂的基本属性
    1.3 钒酸铋光催化剂的合成方法
        1.3.1 高温固相合成法
        1.3.2 化学共沉淀法
        1.3.3 超声法
        1.3.4 微乳液法
        1.3.5 金属有机分解法
        1.3.6 水热合成法
    1.4 钒酸铋光催化剂的改性方法
        1.4.1 晶面工程
        1.4.2 掺杂
        1.4.3 构建复合结构
    1.5 本论文的选题依据和研究内容
2 富含氧空穴位的无序/单斜BiVO4同质结的水热合成及研究
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 实验试剂
        2.2.2 表征方法
        2.2.3 钒酸铋光催化剂的制备
        2.2.4 光催化水分解放氧实验
        2.2.5 电催化测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 样品晶相和组成分析
        2.3.2 SEM表征
        2.3.3 TEM表征
        2.3.4 XPS结果分析
        2.3.5 UV-Vis结果分析
        2.3.6 PL结果分析
        2.3.7 EIS结果分析
        2.3.8 电催化性能分析
        2.3.9 光催化性能分析
    2.4 小结
3 水热合成中H₃PW₁₂O₄₀对BiVO₄晶相和形貌的影响及其光催化分解水性能的研究
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 钒酸铋光催化剂的制备
        3.2.2 光催化水分解放氧实验
        3.2.3 电催化测试
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 H₃PW₁₂O₄₀对样品晶相转变的影响
        3.3.2 形貌分析
        3.3.3 XPS结果分析
        3.3.4 UV-Vis分析
        3.3.5 PL结果分析
        3.3.6 EIS结果分析
        3.3.7 电催化性能分析
        3.3.8 光催化性能分析
        3.3.9 具有高暴露(111)面钒酸铋生长机制
    3.4 小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3936546