29171.基于biobr可見光催化材料的反應器設計及性能研究

1、上海師范大學碩士學位論文摘要論文題目：基于BiOBr可見光催化材料的反應器設計及性能研究學科專業(yè)：物理化學學位申請人：陳曉芳指導教師：霍宇凝副教授、李和興教授摘要隨著全球對于環(huán)境問題的日益關注，光催化技術用于處理環(huán)境中的污染物的優(yōu)勢亦被全球研究者廣泛關注。為了提高光催化活性和對太陽光的利用牢，研究者開發(fā)了眾多光催化劑，如粉末和薄膜催化劑。盡管Ti02光催化劑因其價格低廉、無毒和穩(wěn)定性的優(yōu)勢得到了廣泛的應用，但是Ti02在生活和工業(yè)中的應

2、用仍然有限，因為它不能吸收可見光，而且量子效率低。因此，開發(fā)非Ti02型且具有吸收可見光能力的半導體納米材料，對于彌補TiOz的不足尤為迫切而重要。具有多級結構的BiOBr光催化劑，因其在可見光下具有較高的活性和穩(wěn)定性，近年來逐漸成為研究熱點。目前，研究者已經(jīng)開發(fā)了不同方法制備的BiOBr光催化劑，如：水解法、反相微乳液法、溶劑熱法和微波法等，并且可以得到不同形貌的光催化劑，如花球狀、納米粒子等。然而，針對BiOBr光催化劑仍需進行相關

3、研究，以在未來實際污染物治理巾發(fā)揮作用。目前存在的問題主要包括：(1)研究工作主要集中在粉體催化劑，存在分離困難且難以重復利用的缺陷，更為重要的是，有色染料對光的屏蔽作用，使得粉體催化劑吸收光的效率大幅下降，因此十分必要開發(fā)與基底結合牢固的BiOBr薄膜材料并應用于光催化反應器。(2)光催化過程僅能在有光的條件下進行，夜間難以持續(xù)進行光催化反應，因此需要開發(fā)全天候的光催化反應裝置。(3)光催化降解有機污染物的氧化機制特別是和其它氧化過程

4、耦合后的降解過程需要深入研究。針對以上問題，本論文主要開展了以下工作：(1)離子液體輔助溶劑熱法制備BiOBr光催化薄膜及其在轉盤反應器上的應用通過離子液體輔助溶劑熱的方法制備出了BiOBr光催化薄膜，研究了離子液體對BiOBr光催化薄膜在預處理后的玻璃基底上的生長機理。膜和基底通過Bi—OSi鍵牢固地結合在一起，而瞇唑溴鹽離子液體(【C16mim]Br)存膜生長過程中既作為溴源也作為結構導向劑，得到了交織網(wǎng)狀并長于玻璃基底上的膜催化T

5、上海師范大學碩士學位論文AbstractAbstractAccompaniedbytheincreasingattentiononenvironmentalproblemsfromallovertheworld，photocatalysisutilizedforthetreatmentofpollutantshasattractedresearchers、attentionintheworldToimprovethephotocatal

6、yticactivityandtheefficiencyofusingsolarenergymoreresearchersaddictedtoexplorenewtypesofphotocatalysts，powderandfilmphotocatalystsAlthoughTi02hasbeenappliedinvariousfieldsbecauseoftheadvantagesofitslowprice，nontoxicchara

7、cters，andstabilityitspracticalutilizationinindustryisstilllimitedtolowquantumefficiencyandabsorptionofUVlightBesides，developingnonTi02photocatalystswiththecapacityofabsorbingvisiblelightmaybealleffectivemethodtorealizeth

8、ewideapplicationofphotocatalysisWithhighphotocatlyticactivityandstabilityBiOBrwithmulti—layerstructurehasalsodrawnmoreresearchaspirationfromscientistsCurrentlyavarietyofapproacheshavebeendevelopedtoprepareBiOBrphotocatly

9、sincludinghydrolysis，reversemicroemulsion，solvothermalandmicrowaveetcwhichcanassisttogrowphotocatalystswithdifferentstructuressuchasflowerlikemicrosphereandnanopaaicalsHowever，toapplytheBiOBrphotocatlystinindustryisstill

10、complexbecauseitisnoteasyinrecyclinguseRecentlyissuesinphotocatalysismainlyinclude：(1)Themajorworkfocusingonpowderphotocatalystswhicharedifficultinseparationandrecyclinguseandshieldinglightsforcolorfuldyepollutantswhichl

11、eadstodecreaseoflightabsorptionofpowderphotocatalysts，(2)designofphotocatalysisreactorbecausephotocatalysisprocessisonlyeffectiveunderSOthatitisunavailableintheevening，(3)requirementsforfurtherresearchonoxidationmechanis

12、mofphotocatalyticdegradationfororganicpollutantsespeciallycooperatedwithotheroxidationprocessTosolvetheaboveproblems，threepartsworkinthispaperdoneasfollowing(1)BiOBrphotocatalyticfilmsviaionicliquidassistedsolvothermalpr