復(fù)合PbWO4納米光催化劑的制備與光催化性能研究.pdf

1、分類號：TB321密級：公開公開UDC：10407學(xué)號：6120150173碩士學(xué)位論文2018年05月22日學(xué)位類別：全日制學(xué)術(shù)碩士全日制學(xué)術(shù)碩士作者姓名：白羽學(xué)科、專業(yè)：化學(xué)工程化學(xué)工程研究方向：光催化光催化指導(dǎo)教師：余長林（教授余長林（教授）復(fù)合復(fù)合PbWOPbWO4納米光催化劑的制備與光催化性能研究納米光催化劑的制備與光催化性能研究PreparationPhotocatalyticPerfmanceofCompositePbWO

2、4Nanophotocatalyst江西理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要I摘要半導(dǎo)體光催化技術(shù)作為一種環(huán)保、高效的去除有機(jī)污染物的方法，在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。PbWO4是一種結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定的典型鎢基半導(dǎo)體，具有制備方法簡單、光化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、密度大易分離回收等諸多優(yōu)點。但作為光催化劑，其主要缺點是光響應(yīng)范圍窄和光生電子和空穴易復(fù)合等。本文以提高PbWO4光催化活性為目標(biāo)，首先系統(tǒng)研究了不同水熱溫度和不同水熱時間對PbWO4結(jié)構(gòu)和光催化性

3、能的影響。然后在最佳反應(yīng)條件的基礎(chǔ)上，以降解各種染料為目標(biāo)，進(jìn)一步分別研究了貴金屬負(fù)載、非金屬單質(zhì)修飾及金屬化合物復(fù)合對PbWO4的結(jié)構(gòu)和光催化性能的影響。主要研究內(nèi)容如下：1.采用水熱光還原法合成了系列(Ag、Pt)PbWO4納米棒光催化劑。首先以CTAB為模板劑考察了不同水熱溫度和時間對PbWO4光催化性能的影響，然后考察了不同Ag、Pt等負(fù)載量對催化劑性能的影響。研究結(jié)果表明，當(dāng)水熱溫度為160C、水熱時間為18h時，單純PbWO

4、4具有最好的活性。然后在最佳條件合成的PbWO4上負(fù)載Ag、Pt納米粒子，由于Ag、Pt的表面等離子共振效應(yīng)可以使電子從PbWO4的導(dǎo)帶轉(zhuǎn)移到Pt上，從而使電子空穴的分離率提高，實驗結(jié)果表明當(dāng)負(fù)載Ag、Pt的含量為0.5%和1%時，(Ag、Pt)PbWO4光催化活性最佳，并且具有良好的穩(wěn)定性。2.采用簡單的水熱法制備了不同含量非金屬元素(C)修飾的PbWO4樹枝狀微米晶光催化劑。表征分析結(jié)果表明，非金屬元素(C)能充當(dāng)電子捕獲中心，加快

5、電子與空穴的分離和提高載流子的利用率，并且一定程度上提高了PbWO4在可見光區(qū)域的吸收。以降解多種染料來測試光催化活性。實驗結(jié)果表明當(dāng)C的含量為0.52%時，CPbWO4表現(xiàn)出最高的活性。3.采用二步水熱法制備了Bi2WO6PbWO4樹枝狀光催化劑。實驗結(jié)果表明，復(fù)合Bi2WO6增大了催化劑的比表面積，當(dāng)Bi2WO6的復(fù)合量為15%時，Bi2WO6PbWO4表現(xiàn)出最佳的光催化降解活性。復(fù)合Bi2WO6使二者界面結(jié)合在一起，有利于光生載流