导　　师： 肖新颜

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 近年来,工业文明的高速发展导致的环境污染和能源短缺等问题日益突出。半导体光催化技术作为一种能持续利用可再生太阳能进行污染治理和环境保护的绿色技术,能为人们解决以上问题提供可行性方案。然而,以TiO为主的半导体带隙较宽(.2 eV),仅能利用只占太阳辐射总量约5%的紫外光,导致太阳能利用率不高。钒酸铋(BiVO)作为一种新型的可见光半导体材料,能够吸收可见光,开发研究具有高效可见光活性的BiVO基复合光催化材料,对于提高太阳能利用率具有重要意义。为此,本文开展了BiVO复合改性及其光催化机理的研究工作。主要研究内容如下:采用多元醇法制备了四方白钨矿型钒酸铋((t-s)BiVO),热缩聚法制备了类石墨相氮化碳(g-CN),简单的超声辅助化学吸附法制备了具有核壳结构的(t-s)BiVO/g-CN复合光催化剂。采用XRD、SEM、FT-IR、XPS、PL以及电化学测试对光催化剂样品的结构和性能进行了表征;以罗丹明B(RhB)为目标污染物,对复合光催化剂的光催化活性进行了评价;通过自由基捕获实验,对复合光催化材料的光催化机理进行了研究。实验结果表明,通过二者的复合,复合光催化材料的光催化性能得到显著提高。当(t-s)BiVO与g-CN的质量比为1:16时,(t-s)BiVO/g-CN复合光催化剂具有最高的光催化活性,在模拟太阳光照下,120 min内对RhB的降解效率为97.7%。此外,自由基捕获实验结果表明,h和·O是光催化反应过程中的主要活性物种。(t-s)BiVO/g-CN复合光催化剂具有较强的光催化活性以及光催化稳定性,这可能归因于在二者复合的接触界面形成了异质结构,拓展了复合光催化材料光吸收范围,并且在一定程度上促进了光生载流子分离,抑制了光生载流子复合的缘故。采用改进Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),采用高温煅烧法制备了单斜白钨矿型钒酸铋((m-s)BiVO),采用3-氨基丙基三乙氧基硅�

关 键 词： 钒酸铋 类石墨相氮化碳 磷酸银 光催化 复合改性

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