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bioi复合材料的制备及其光降解性能研究

BiOI复合材料的制备及其光降解性能研究

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作者：侯建鑫内蒙古农业大学

学位级别：硕士

近年来,由于bioi光催化剂在物化性质方面表现出良好的化学稳定性以及优异的光学性能被广泛关注。然而单一的bioi光催化剂光生电子与空穴的复合几率较高,光催化活性被限制,无法高效的在实际中应用。而且,粉体存在难以回收,与氧气接触不充... 详细信息

近年来,由于bioi光催化剂在物化性质方面表现出良好的化学稳定性以及优异的光学性能被广泛关注。然而单一的bioi光催化剂光生电子与空穴的复合几率较高,光催化活性被限制,无法高效的在实际中应用。而且,粉体存在难以回收,与氧气接触不充分,容易造成二次污染等缺点。因此,本课题拟对单一bioi改性,制备了一种二元复合光催化剂bioi/go。为了实现多次利用以达到经济、可循环的目的,制备了一种具有光催化效果的bioi薄膜。通过扫描电镜、N吸脱附、紫外可见漫反射、X射线能谱分析、光致发光光谱、红外光谱等表征手段对不同样品的微观形貌,光学特性以及降解机理进行探究。通过亚甲基蓝(MB)有机染料模拟废水来评价光催化剂的催化活性。主要结论如下:(1)采用水热法合成三维球状bioi光催化剂。结果表明:在120℃、6 h的条件下制备的样品在120 min内对MB的降解率为67.71%。通过五次重复测试降解率下降为8%。因此,对MB起到了稳定的降解效果。(2)采用一步水热法制备复合bioi/go光催化剂。结果表明,在添加了2%的go后复合材料仍表现出三维球状结构。当催化剂的添加量为4 g/L时,样品在120℃、6h的制备条件下对MB的降解效果最优,为83.88%。相比于单一的bioi催化剂,复合催化剂对有机染料的降解效果提升明显。对同一样品通过多次循环实验可以看出降解效果较为稳定。(3)通过静电纺丝法制备bioi薄膜。结果表明:该薄膜成功解决了粉体难以回收的问题,对MB的降解效果可达94.3%,经过四次循环后降解率仍能达93%以上,且薄膜仅有轻微破损,表现出了优异的降解性能及循环利用稳定性,并探究了降解机理,表明(e)是最主要的氧化物种。本文通过对单一的bioi进行改性,来提高其光催化活性,并能够实现重复利用。所制备的材料具有低污染,低毒性,经济高效,降解率高等特点。因此,认为该材料在处理有机染料废水方面具有巨大的应用价值。

关键词： bioi bioi/go 光催化薄膜有机染料静电纺丝

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