Ti 3 C 2 -OH基复合光催化剂的构建及活性研究

发布时间：2024-03-08 22:29

　　日益恶化的环境问题已经成为人类可持续发展道路上的一个绊脚石,严重制约着经济社会的快速发展。因此,积极开发高效的工艺来解决当前的污染问题至关重要。众所周知,新型的光催化技术由于具有众多优势(清洁、高效、绿色友好)而受到各个学科的关注,并且广泛应用于环境修复领域。光催化剂技术的核心是光催化剂,因而设计优异性能的复合光催化剂对于实际应用中的污水净化意义重大。本课题以Ti3C2 MXene为基体材料,先通过改性措施得到表面带有丰富活性基团的Ti3C2-OH,在此基础上,采用简易的水热法结合其他带隙匹配的半导体,具体的研究课题如下:(1)采用传统的HF剥离法制备原始的Ti3C2 MXene基体材料,随后用二甲亚砜溶胀处理和碱溶液碱化处理,得到改性的Ti3C2-OH。在此基础上,通过简易水热法构建花椰菜状Ti3C2-OH/CdS异质结催化剂,通过多样的表征技术对合成产物的晶体结构、形貌、光电化学性能分析。光催化结果证明,纯的CdS展现较低的光催化活性,在可见光下,对RhB的净化效率只有70%。一旦结合Ti3C2-OH后,复合的Ti3C2-OH/CdS催化剂光活性显著增强,对RhB的降解效率达到96...

【文章页数】：98 页

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 MXene简介及制备
        1.2.1 MXene的形貌结构
        1.2.2 MXene的水处理应用
        1.2.3 MXene的其他应用
    1.3 光催化原理
    1.4 光催化剂设计方法
        1.4.1 能带调控
        1.4.2 结构调控
        1.4.3 组成调控
2 Ti₃C₂-OH/CdS复合光催化剂的制备及表征
    2.1 引言
    2.2 实验
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 实验主要仪器
        2.2.3 制备改性的Ti₃C₂-OH
        2.2.4 制备Ti₃C₂-OH/CdS
        2.2.5 样品测试
        2.2.6 光催化性能测试
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 XRD和FTIR分析
        2.3.2 形貌结构分析
        2.3.3 光学和电化学性能分析
        2.3.4 光催化性能分析
        2.3.5 光催化性机制
    2.4 本章小结
3 Ti₃C₂-OH/ln₂S₃/CdS复合光催化剂的制备及表征
    3.1 引言
    3.2 实验部分
        3.2.1 实验材料及仪器
        3.2.2 实验主要仪器
        3.2.3 制备Ti₃C₂-OH/I_n2S₃/CdS
        3.2.4 样品测试
        3.2.5 光催化实验
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 XRD物相分析
        3.3.2 形貌与结构分析
        3.3.3 比表面积和光学性能分析
        3.3.4 电化学性能分析
        3.3.5 光降解实验
        3.3.6 光催化机制
    3.4 本章小结
4 Ti₃C₂-OH/Bi₂WO₆:Yb³⁺,Tm³⁺复合光催化剂的制备及表征
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 实验材料及仪器
        4.2.2 实验主要仪器
        4.2.3 制备Ti₃C₂-OH/Bi₂WO₆:Yb³⁺,Tm3+

        4.2.4 样品测试
        4.2.5 光降解实验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 XRD物相分析
        4.3.2 形貌与微观结构分析
        4.3.3 化学成分分析
        4.3.4 光学和电化学性能分析
        4.3.5 光催化性能
        4.3.6 光催化机制
    4.4 本章小结
5 Yb³⁺/Tm³⁺共掺杂Ti₃C₂-OH/Ag/Ag₃VO₄复合光催化剂的制备及表征
    5.1 引言
    5.2 实验
        5.2.1 实验材料
        5.2.2 实验主要仪器
        5.2.3 Yb³⁺/Tm³⁺共掺杂Ti₃C₂-OH/Ag/Ag₃VO₄

        5.2.4 样品测试
        5.2.5 光催化实验
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 XRD物相分析
        5.3.2 形貌与结构分析
        5.3.3 化学成分分析
        5.3.4 光学和电化学性能分析
        5.3.5 光降解实验
        5.3.6 光催化机制
    5.4 本章小结
结论与展望
参考文献



本文编号：3922483