1378.gqdsbi2o3復(fù)合材料在可見(jiàn)光下催化降解有機(jī)染料

1、GQDsBi2O3復(fù)合材料在可見(jiàn)光下催化降解有機(jī)染料重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（專業(yè)學(xué)位）學(xué)生姓名：張莉梅指導(dǎo)教師：董立春教授學(xué)位類別：工程碩士（化學(xué)工程領(lǐng)域）重慶大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院二O一七年四月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人類對(duì)自然環(huán)境的破壞也越來(lái)越嚴(yán)重，其中有機(jī)染料是造成水體污染的重要因素。近年來(lái)，利用光催化技術(shù)來(lái)催化降解水中有機(jī)污染物成為水污染治理領(lǐng)域的重要手段。納米氧化鉍作為一種新型半導(dǎo)體材料，由于具有適合

2、的禁帶寬度(2.8eV)，理論上對(duì)太陽(yáng)光譜中的可見(jiàn)光部分有響應(yīng)，并且具有優(yōu)良的化學(xué)熱穩(wěn)定性，近年來(lái)在光催化領(lǐng)域受到了越來(lái)越多的關(guān)注。但由于三氧化二鉍帶邊接近紫外區(qū)域使得它對(duì)可見(jiàn)光的響應(yīng)受到限制。石墨烯量子點(diǎn)是破碎的石墨烯片，為準(zhǔn)零維的納米材料，其帶隙寬度在一定范圍可通過(guò)控制石墨烯量子點(diǎn)的大小來(lái)調(diào)整，因而研究過(guò)程中可通過(guò)降低石墨烯量子點(diǎn)的粒徑將其帶隙調(diào)到最低，利于可見(jiàn)光的激發(fā)。本文采用水熱方法制備了GODsBi2O3復(fù)合光催化劑，擬通過(guò)G

3、QDs修飾Bi2O3納米粒子，實(shí)現(xiàn)電子從能量較高的GQDs導(dǎo)帶到能量較低的Bi2O3導(dǎo)帶的遷移，有效降低電子空穴對(duì)的復(fù)合率，提高GQDsBi2O3復(fù)合物的光催化活性。研究中以自制氧化石墨烯為原料，通過(guò)物理化學(xué)作用進(jìn)行熱解和機(jī)械剝離，采用自上而下法成功制備了石墨烯量子點(diǎn)。通過(guò)SEM、HRTEM、XPS、Raman、XRD、UVvis和FTIR等表征手段對(duì)所制備的GQDs的形貌、晶格特征等進(jìn)行了表征，確定制備的GQDs在紫外光下發(fā)藍(lán)色熒光，

4、為粒徑~10nm且分散均勻的六邊形納米粒子，晶格間距為0.227nm，主要由C=C構(gòu)成，同時(shí)，顯著的G峰和較弱的D峰表明所制備的石墨烯量子點(diǎn)缺陷較少。采用水熱法制備了Bi2O3納米粒子，通過(guò)SEM、HRTEM對(duì)所制備的產(chǎn)物進(jìn)行表征，得到Bi2O3粒子的粒徑~100nm，晶格間距為0.317nm。接著再用水熱法將GQDs負(fù)載到Bi2O3上，通過(guò)TEM和HRTEM驗(yàn)證了GQDs成功沉積到Bi2O3表面上。可見(jiàn)光下光催化降解羅丹明B(RhB)