检索结果-南通市图书馆

Synthesis, Photoluminescence and Photocatalytic Performance of bipo4 with Different Phase Structures

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

Chemical Research in Chinese Universities 2013年第3期29卷 556-562页

作者： WANG Yun-jian LI Li-ping ZHENG Jing HUANG Xin-song LI Guang-she State Key Laboratory of Structural Chemistry Fujian Institute of Research on the Structure of Matter Chinese Academy of Sciences Fuzhou 350002 P. R. China Graduate University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049 P. R. China

Three kinds of crystal phase bipo4（HP, LTBP, and HTBP） were selectively synthesized by controlling the preparation conditions. Structures of the three samples are all constructed by PO4 and BiO8 polyhedra but with different geometric structures. Detailed characterization was carried out by X-ray diffraction（XRD）, scanning eletron microscopy（SEM） and Raman, UV-Vis, and luminescence spectrometries. Three samples exhibit huge distinctions in their photoluminescence（PL） lifetime： 0.68, 162 and 160 μs for HP, LTBP, and HTBP, respectively. More interesting, an outstanding photocatalytic activity is observed for as-prepared LTBP nanorod, which shows even higher activity for the degradation of MB solution than P25. In addition, experiments were carried out to clarify the role of hydroxyl （OH） and superoxide radicals（O2·） played in photocatalytic process and it was found O2·was the main active species in bipo4 photocatalysts. Further comparison of structural and photocatalytic properties of the three samples finds that structure distortion is contributed to their property difference. A correlation was found between photocatalytic performance and the distortion of BiO8 dodecahedra. The internal field generated by the distortion of BiO8 dodecahedra was believed advantageous for the separation of electron and hole, which was in favor of the improvement of photocatalytic activity. This correlation may help to design other photocatalysts with high activity.

关键词： bipo4 Photoluminescence Photocatalysis -

Enhanced Photocatalytic Activity of bipo4 Photocatalyst by Surface Modification of Fe(Ⅲ)Cocatalyst

维普期刊数据库评论

在线全文

维普期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science) 2018年第4期33卷 871-875页

作者：汪畅 QIN Xuan 林杉 Institute of Environment and Health Jianghan University The Fifth Hospital of Wuhan College of Resources and Environment Huazhong Agricultural University

Metal ions like Fe（Ⅲ） were testified to be efficient co-photocatalyst in the field of environmental governance. Hence, a series of bipo_4/Fe（Ⅲ） materials were prepared via a hydrothermal method and impregnation. The experimental results indicated that normal organic dye was effectively removed by bipo_4 with the presence of Fe（Ⅲ） as a co-photocatalyst. The enhanced removal mechanism was attributed to the easy transfer of photo-induced electron-hole pairs and relatively high productivity of active redical by synergism of Fe（Ⅲ）.

关键词： bipo4 Fe（Ⅲ） nanostructures synergism photocatalysis

Photocatalytic degradation of benzene in gas phase by nanostructured bipo4 catalysts

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

Progress in Natural Science:Materials International 2012年第6期22卷 644-653页

作者： Baihua Long Jianhui Huang Xinchen Wang Research Institute of Photocatalysis State Key Laboratory Breeding Base of PhotocatalysisFuzhou University Department of Environment and Life Sciences Putian University

A rod-shaped bipo4photocatalyst was prepared by a simple hydrothermal method for light-induced catalytic degradation of stable aromatic compounds such as benzene in gas phase under ambient conditions.The samples were subjected to various technical characterizations including X-ray diffraction(XRD),transmission electron microscopy(TEM),UV/vis and FTIR spectrum,to determine the crystal structure,morphology,and optical properties of the as-prepared photocatalysts.Results indicate that bipo4exhibits much higher photocatalytic activity and stability under UV light irradiation than that of commercial TiO2(Degussa P25) in the degradation of benzene to CO2.The active radical species involved in the degradation reactions over bipo4photocatalyst have been investigated by the spin-trapping electron paramagnetic resonance(EPR) spectra and a photoluminescence technique.Theoretical calculations reveal that bipo4contains highly-dispersive conduction bands,enabling high mobility of the photo-generated carries and therefore leading to fast charge transfer and separation.

关键词： Photocatalyst bipo4 Environmental purification

bipo4薄膜光电污染物降解及其原位产H2O2加强降解性能的研究

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

BiPO4薄膜光电污染物降解及其原位产H2O2加强降解性能的研究

作者：谢沛航江南大学

学位级别：硕士

光电催化污染物降解因其更加高效、节能和无毒无害等优点而受到越来越多的关注,源于偏压的外部电场可以促进光生电子和空穴的分离,继而充分地加速降解。截至目前,研究者们已经开发出了很多光电极材料,如TiO、BiVO和WO等。然而,它们的光... 详细信息

光电催化污染物降解因其更加高效、节能和无毒无害等优点而受到越来越多的关注,源于偏压的外部电场可以促进光生电子和空穴的分离,继而充分地加速降解。截至目前,研究者们已经开发出了很多光电极材料,如TiO、BiVO和WO等。然而,它们的光电催化活性因能带结构的不合适和载流子分离效率较低而受到限制。并且,部分催化剂较宽的带隙也导致了它们对太阳光的不充分利用。因此,具有高光电催化降解活性的光电极仍然需要被探索。据报道,bipo粉体对亚甲基蓝(MB)降解的光催化活性为TiO的两倍,高活性一方面是由于bipo的价带较深,促进了空穴氧化OH产生强氧化性的·OH,另一方面是由于bipo更高的电子-空穴对分离效率。但是对于bipo的应用也存在着一些缺点,如较宽的带隙仍然限制着它对太阳光的利用,电子空穴的快速复合以及反应后粉体需从系统中分离等。本论文以单斜相bipo薄膜为改性的母体材料,合成了具有高光电催化活性与可见光响应的Au/bipo薄膜和AgI/bipo异质结薄膜。研究了电解液HF浓度对bipo薄膜晶相、形貌和性能的影响,评估了系列bipo薄膜光电化学制备HO与光电污染物降解的催化性能,并揭示了原位制备HO使降解活性增强的机制,主要研究内容与结论如下:(1)通过阳极氧化法合成了具有优异光电催化活性的独居石单斜相bipo纳米棒薄膜。通过XRD与SEM研究了它的晶相与形貌,利用XPS和压汞测试研究了它的组成与孔径分布。光电催化降解实验结果表明最优的bipo薄膜在30 min内即可将MB降解至10%以下。优异的光电催化活性源自于其合适的晶相、较小的纳米棒直径以及较高的载流子分离效率。(2)采用光电沉积法在bipo薄膜上负载Au纳米粒子,制备了具有可见光响应和增强紫外光活性的Au/bipo薄膜光阴极。Au的等离子体共振效应拓宽了bipo薄膜的光谱吸收范围。并且,Au/bipo薄膜在紫外光下光电催化制备HO的活性为bipo薄膜的1.8倍,这是由于从bipo到Au的电子转移提高了光生载流子的分离效率。Au/bipo光阴极在紫外光下15分钟内将MB降解至10%以下,光电降解活性相对于bipo光阳极大幅提升。活性物种捕获实验表明,·OH是降解过程中最主要的活性物种,它通过阳极水氧化或阴极产生的HO分解而生成。(3)通过暗室沉积-沉淀法构建了AgI/bipo异质结薄膜,研究了其在紫外光和可见光下光电制备HO和降解典型有机污染物MB的催化活性。结果表明,AgI/bipo薄膜光阳极制备HO的活性为bipo光阳极的2倍,增强的活性源于异质结导致的载流子分离效率提高。光电降解过程中检测到了HO的产生,增强了降解性能。AgI纳米粒子的负载使bipo薄膜的光吸收范围拓展至450 nm,赋予了bipo薄膜可见光活性,提高了对太阳光的利用率。

关键词： bipo4 光电催化降解 H2O2制备金等离子体异质结

bipo4/石墨烯光电极的制备及其光电催化性能（英文）

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

Chinese Journal of Catalysis 2020年第2期41卷 302-311页

作者：和泽田刘森钟义陈代梅丁浩王佼杜高翔杨光郝强中国地质大学(北京)材料科学与工程学院北京100083 北京工业职业技术学院北京100042 澳大利亚悉尼科技大学土木与环境工程学院澳大利亚悉尼2007

光电催化(PEC)氧化法是一种使用半导体电极材料在光和电的共同作用下处理水中有机污染的有效方法.在PEC工艺中,施加偏压不仅可以利用电催化对有机污染物进行降解,而且在偏压作用下,光生电子-空穴对能够得到有效的分离和传输,从而大大提... 详细信息

光电催化(PEC)氧化法是一种使用半导体电极材料在光和电的共同作用下处理水中有机污染的有效方法.在PEC工艺中,施加偏压不仅可以利用电催化对有机污染物进行降解,而且在偏压作用下,光生电子-空穴对能够得到有效的分离和传输,从而大大提高了机物污染物的去除速率.尽管PEC技术已经取得了许多重要的突破,但是能量转换效率仍然无法满足实际应用.因此,开发具有优异性能,良好稳定性和低成本的光电极材料是一项具有挑战性的研究工作.本文采用两步电沉积法制备了bipo4纳米棒/还原氧化石墨烯/FTO复合光电极(bipo4/r GO/FTO).电镜结果表明,电沉积制得的纳米棒状磷酸铋均匀负载在石墨烯纳米片层表面.采用甲基橙为模型体系,考察了复合光电极的光电催化活性.bipo4/r GO/FTO复合电极的光电催化降解速率是bipo4/FTO光电极的2.8倍,显示出优良的光电催化活性.实验进一步研究了工作电压和bipo4沉积时间对甲基橙光电降解性能的影响.最佳的bipo4沉积时间为45 min,最佳工作电压为1.2 V.捕获实验和ESR实验表明羟基自由基(·OH)和超氧化物自由基(·O2-)是该电极的主要活性物种.bipo4/r GO/FTO复合电极经过四次循环实验后其降解甲基橙效率保持不变,显示出高稳定性,采用光电流,交流阻抗及其荧光测试对其光催化机理进行推测.结果表明该复合光电极具有高PEC活性的主要原因是:石墨烯的引入加快了bipo4的电子空穴的分离,拓宽了石墨烯的可见光吸收范围;同时,石墨烯诱导产生的bipo4混合相也进一步促进了光生电子空穴的分离,提高了光电降解活性.

关键词：还原氧化石墨烯 bipo4 FTO 电沉积光电催化甲基橙

Ag/bipo4/BiOBr异质结薄膜的原位制备及其光催化还原CO2性能研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

Ag/BiPO4/BiOBr异质结薄膜的原位制备及其光催化还原CO2性能研究

作者：张启瑞太原理工大学

学位级别：硕士

化石燃料是一种不可再生资源,而我们对其无节制的开采利用,使得人类社会面临前所未有的能源危机挑战。而且化石燃料的使用势必会带来诸多环境问题,迄今为止,全球每年排出大量CO等温室气体,导致当今社会全球变暖、海平面上升、陆地面积... 详细信息

化石燃料是一种不可再生资源,而我们对其无节制的开采利用,使得人类社会面临前所未有的能源危机挑战。而且化石燃料的使用势必会带来诸多环境问题,迄今为止,全球每年排出大量CO等温室气体,导致当今社会全球变暖、海平面上升、陆地面积减少、臭氧空洞等环境问题频发。因此,如何转化利用CO,尤其借助清洁能源太阳能将CO高效转化为太阳燃料实现碳的绿色循环利用,最终实现“双碳”战略目标已成为学者们的研究热点,其关键核心问题在于如何构建高光响应、高活性、高选择性、高稳定性且易回收的光催化剂体系。众多光催化材料中,BiOBr具有窄禁带宽度(2.7-2.9 e V)和独特的微观结构特质,表现出优良的光催化性能且无毒无害,越来越受到研究者的青睐。与之带隙相匹配的bipo带有强烈负电荷的PO具有诱导效应,倾向于吸引空穴(h)并排斥电子(e),有助于e-h对的分离。然而,纳米尺寸粉体光催化剂存在光生e-h对复合率高、易团聚、难回收等诸多缺点,极大地限制其广泛应用。如何构筑高效太阳光催化体系并实现其固定化成为拟解决的关键科学问题。针对上述问题,我们以Bi板为Bi源原位制备BiOBr基光催化材料,构筑bipo/BiOBr复合薄膜异质结,并采用贵金属沉积对其进行修饰改性,实现高效三元体系的制备与固定化,借助现代光谱表征技术和光催化性能实验测试,提出了增强其光催化还原CO活性和稳定性,探讨了其表征结果与反应机理。主要研究内容如下:(1)bipo/BiOBr复合薄膜的电化学制备及其光催化还原CO性能研究。采用一步电化学离子交换法成功合成了上层为bipo纳米棒,下层为BiOBr纳米片的双层异质结薄膜。考察了不同电解质浓度和p H值对复合薄膜的影响,确定最佳电解质浓度为0.1mol/L、最佳p H值为6。光催化CO还原和循环实验表明,在模拟阳光照射下,制备的bipo/BiOBr复合薄膜表现出优于纯BiOBr薄膜的光催化CO还原活性和稳定性,是纯BiOBr薄膜的1.92倍。此外,讨论了该薄膜的原位形成机理,并根据BiOBr/bipo复合薄膜的表面形貌、原位XPS等表征,提出了其可能的光催化CO还原机理(S型机理)。该工作对实现粉体催化剂的固定和开发双基膜的原位制备具有重要意义。(2)Ag/bipo/BiOBr复合薄膜的电化学制备及其光催化还原CO性能研究。在第一步工作的基础上,采用原位光还原法将贵金属Ag沉积到bipo/BiOBr复合薄膜上,并探究了不同Ag质量分数(wt.%:1.0、1.5、2.0)对三元体系的光催化还原CO的活性影响。结果表明,Ag/bipo/BiOBr三元复合薄膜并不会破坏原本复合薄膜的结构形貌,其光催化CO还原为CO的活性随着Ag负载量的增加呈先增大后减小的趋势,而且均比bipo/BiOBr复合薄膜大。其中,Ag负载量为1.0 wt.%活性最高,为bipo/BiOBr复合薄膜的1.24倍,为纯BiOBr薄膜的2.38倍。活性先增大后减小的原因是Ag负载量少时起到捕获电子的作用,增大到一定程度Ag纳米粒子就变成了光生e和h的重组中心。活性增强的原因则是贵金属Ag可以引发LSPR效应并形成肖特基势垒,拓宽了光响应范围并有效防止光生e-h对的复合。最后,提出了一种S型光催化CO还原机理。总而言之,无论是异质结薄膜还是三元复合薄膜,均具有优异的光催化CO还原活性和稳定性,同样也都具有易回收、难团聚、没有二次污染等优点。本工作对实现粉体催化剂的固定和开发多元复合薄膜的原位制备具有重要意义。

关键词： bipo4 BiOBr Ag 原位生长固定化薄膜光催化还原CO2

Er^3+:V0.01Y2.99Al5N0.01F0.01O11.98/bipo4/Pt光催化剂的制备及其在降解废水中亚甲基蓝的应用

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

分子催化 2020年第3期34卷 201-209,I0001页

作者：赵丽敏靳瑞发马凤英李曙光赤峰学院化学与生命科学学院内蒙古赤峰024000 内蒙古自治区光电功能材料重点实验室内蒙古赤峰024000 阿拉善职业技术学院内蒙古巴彦浩特750306 阿拉善盟农畜产品质量检测中心内蒙古巴彦浩待750306

通过溶胶-凝胶法合成了上转换发光材料Er^3+:V0.01Y2.99Al5N0.01F0.01O11.98(Er:YAG),然后利用水热法合成了bipo4,再利用高温煅烧法合成了Er:YAG/bipo4/Pt复合物光催化剂.通过使用X-射线粉末衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子... 详细信息

通过溶胶-凝胶法合成了上转换发光材料Er^3+:V0.01Y2.99Al5N0.01F0.01O11.98(Er:YAG),然后利用水热法合成了bipo4,再利用高温煅烧法合成了Er:YAG/bipo4/Pt复合物光催化剂.通过使用X-射线粉末衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),透射电子显微镜(TEM),光致发光光谱(PL)和上转换发射光谱对样品的组成、形貌及光学特征进行了表征.此外,还研究了不同甘油添加量、Er:YAG和bipo4的摩尔比例和复合温度及光催化剂的循环使用次数对Er:YAG/bipo4/Pt复合物光催化剂活性的影响.实验结果显示Er:YAG/bipo4/Pt复合物光催化剂具有高的光催化活性和较好的稳定性,它可以作为一种高效的光催化剂用于污水中有机污染物的处理.

关键词：上转换发光材料 Er^3+:V0.01Y2.99Al5N0.01F0.01O11.98 bipo4 光催化活性亚甲基蓝

bipo4/g-C3N4异质结光催化材料的设计及其性质的研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

BiPO4/g-C3N4异质结光催化材料的设计及其性质的研究

作者：祝林湖北工业大学

学位级别：硕士

本文的主要工作在于设计和合成一种基于磷酸铋的稳定的、具有高催化活性的复合光催化材料。磷酸铋本身是一种具有高光催化活性的催化剂,其独特的含氧酸盐结构所引起的内建电场促进了载流子的分离效率,然而磷酸铋又是一种宽带隙光催化剂... 详细信息

本文的主要工作在于设计和合成一种基于磷酸铋的稳定的、具有高催化活性的复合光催化材料。磷酸铋本身是一种具有高光催化活性的催化剂,其独特的含氧酸盐结构所引起的内建电场促进了载流子的分离效率,然而磷酸铋又是一种宽带隙光催化剂,存在可见光吸收不足的缺陷,仅在紫外光作用下显示出极强的光催化活性,这将极大地限制它的应用。类石墨烯氮化碳则是一种窄带隙、导电性优良、稳定性好的具有二维层状结构的材料,具有一定的可见光催化能力。本文综合考虑和计算了这两种材料的光学性质和电子结构,采用第一性原理的方法提出设计基于磷酸铋的新型复合可见光催化剂的思路,并研究了其性质。主要研究结果和创新性工作总结如下。通过第一性原理计算,研究了三种晶相磷酸铋(mMBIP,nMBIP和HBIP)的几何结构和电子结构。结果表明,在三种晶相的磷酸铋中,nMBIP的PO4四面体的几何结构最扭曲,而mMBIP的载流子有效质量最小。为了能更进一步讨论和确定有效质量和几何结构扭曲在光催化作用中的主次地位,对三种晶相磷酸铋的载流子有效质量和偶极距都进行了计算。最终,我们认为磷酸铋的几何结构扭曲程度有着更为决定性的作用。扭曲的PO四面体内部形成了一个指向性的内建电场,这个内建电场的方向由P原子指向了四个原子的重心,使带正电的光生空穴沿着这个电场方向移动而带负电的光生电子沿着反方向移动,极大地促进了载流子的分离。同时,我们还计算了三种晶相磷酸铋的氧化还原电位,结果显示nMBIP有着更为合适的氧化还原电位,以及一个更窄的带隙。采用平面波超软赝势方法研究了Li、Na、K三种碱金属离子修饰对g-CN能带结构和载流子迁移过程的影响。对建立的六种吸附构型分别采用广义梯度近似和局域密度近似进行计算,发现三种碱金属离子均更趋向于吸附在g-CN片层内的大空洞中央位置。对于碱金属与g-CN形成的n型Schottky结,通过能带结构和功函数的计算,发现界面电荷的平衡使g-CN的能带电位分别整体下移1.52 V(Li)、1.07 V(Na)、0.86 V(K)。其中K离子的引入一方面将g-CN的价带和导带调整到更合适的氧化还原电位,另一方面增大了g-CN的最高占据轨道(HOMO)和最低未占据轨道(LOMO)的分布,有利于提高载流子的迁移率,同时出现的HOMO和LOMO轨道非共面特性有利于电子和空穴的分离。采用基于色散修正的平面波超软赝势方法研究了bipo/g-CN异质结的界面结合作用以及其对电荷分布和带边电位的影响。研究表明bipo与g-CN之间可以形成稳定的化学吸附。根据g-CN与bipo的相对位置不同,构建了四种结构模型,计算结果表明B构型最为稳定。计算的电子结构表明,异质结的形成窄化了带隙,并在界面间引起了电荷再分布,促进了载流子的分离,能级调制结果表明,异质结的形成使带边电位发生变化,获得了更合适的氧化还原电位,计算的光学性质表明,异质结的形成拓展了可见光吸收。综上,g-CN/bipo异质结的形成,有助于光催化效率的提高。

关键词：第一性原理异质结 bipo4 g-C3N4 结构稳定性光学性质

bipo4基复合光催化剂的制备及其光催化降解性能研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

BiPO4基复合光催化剂的制备及其光催化降解性能研究

作者：李岩中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

中国的水污染问题十分严重,有机污染物造成的水污染占绝大多数。很多情况下,有机污染物在水中的浓度低,通常很难去除。光催化降解作用对于污染物的矿化作用十分彻底,而且不会对水体造成二次污染,对污染物也没有选择性,在环境修复领域有... 详细信息

中国的水污染问题十分严重,有机污染物造成的水污染占绝大多数。很多情况下,有机污染物在水中的浓度低,通常很难去除。光催化降解作用对于污染物的矿化作用十分彻底,而且不会对水体造成二次污染,对污染物也没有选择性,在环境修复领域有很多应用前景。然而,目前众多光催化剂依然存在活性差,光生载流子的复合率高,性能不稳定等诸多问题,开发高活性的光催化剂和提高光催化转化过程的效率是现在光催化领域研究的重点。本论文以bipo为研究重点,通过半导体复合、构建三维网络水凝胶结构的方法对bipo进行改性,分别考察在紫外光下(λ=254 nm)对于苯酚和亚甲基蓝(MB)的降解性能。通过化学吸附法制备bipo/CoAl-LDH复合催化剂,从复合比例、复合方法、复合温度三个方面探索性能最优的催化剂,得到的1%bipo/CoAl-LDH复合催化剂在紫外光下降解苯酚速率常数是纯bipo的2.77倍。CoAl-LDH良好的空穴传输能力有效提高了复合催化剂电子空穴的分离效率,提高了光催化活性。通过与SiO水凝胶复合构建bipo-SiO复合水凝胶光催化剂,得到具有三维网状结构的复合水凝胶,对于污染物具有更加有效的吸附作用,可以使光生载流子得到快速分离。90%bipo-SiO复合水凝胶能够通过吸附富集-光催化降解协同作用快速降解亚甲基蓝,其光催化活性是同等质量bipo的3.46倍,且该复合水凝胶同时具有易于与水体系分离,性能稳定等特点,在治理水污染方面的应用前景非常广泛。

关键词：光催化降解 bipo4 CoAl-LDH 水凝胶吸附富集