Bi2Fe4O9-石墨烯復(fù)合材料的水熱制備及光催化性能研究.pdf_第1頁(yè)
已閱讀1頁(yè),還剩69頁(yè)未讀 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

1、Bi2Fe4O9材料由于其較窄的禁帶寬度并對(duì)可見(jiàn)光具有一定的響應(yīng),是一種備受關(guān)注的可見(jiàn)光催化材料,然而其特殊的能帶結(jié)構(gòu),限制了它的應(yīng)用。本文將具有高導(dǎo)電率的石墨烯與Bi2Fe4O9復(fù)合,采用一步水熱法制備出Bi2Fe4O9/石墨烯復(fù)合可見(jiàn)光催化劑,主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:
  1.首先對(duì)適合Bi2Fe4O9形成的溶劑進(jìn)行了選擇。由于硝酸鉍在水中極易水解,不宜做為該水熱反應(yīng)的溶劑。本文中選擇的溶劑有三種,分別為稀硝酸、乙二醇和丙酮。

2、稀硝酸的引入,有效解決了硝酸鉍的溶解問(wèn)題,但大大降低了前驅(qū)體的pH值,而形成Bi2Fe4O9需要較高的pH值,故需要非常高濃度的NaOH做為礦化劑才能合成Bi2Fe4O9晶體。乙二醇做為溶劑,不僅解決了硝酸鉍的溶解問(wèn)題,也在一定程度上降低了礦化劑NaOH的使用濃度。丙酮做為溶劑,更進(jìn)一步降低了礦化劑NaOH的最低使用濃度(5M),最有利于后面復(fù)合材料的生成。
  2.利用水熱法,以硝酸鐵、硝酸鉍和氧化石墨烯為原料,以12M的NaO

3、H溶液為礦化劑,在180℃下水熱處理3d一步合成了微米片狀Bi2Fe4O9/石墨烯復(fù)合材料。同時(shí),氧化石墨烯在堿性水熱條件下被還原為了石墨烯。氧化石墨烯的添加量對(duì)產(chǎn)物的物相影響并不大,氧化石墨烯較大的表面能能夠誘導(dǎo)Bi2Fe4O9形成更多的晶核,從而抑制其長(zhǎng)大,使Bi2Fe4O9微米片的尺寸較小。但當(dāng)氧化石墨烯的加入量超過(guò)5wt%時(shí),產(chǎn)物在石墨烯片層的作用下發(fā)生了一定程度的團(tuán)聚。
  3.經(jīng)過(guò)研究不同礦化劑濃度、水熱反應(yīng)溫度和水熱

4、反應(yīng)時(shí)間得到的復(fù)合材料的物相和形貌,解釋了Bi2Fe4O9微米片形成過(guò)程。Bi2Fe4O9生長(zhǎng)過(guò)程遵循“溶解-形核-結(jié)晶”的生長(zhǎng)模式:首先,前驅(qū)物Fe(OH)3和Bi(OH)3溶解;然后在石墨烯的靜電吸引力作用下,離子團(tuán)在石墨烯表面形核;最后結(jié)晶生長(zhǎng),生成微米片Bi2Fe4O9。
  4.石墨烯含量對(duì)復(fù)合材料可見(jiàn)光催化活性影響較為明顯。隨著石墨烯含量的增加,光催化活性呈現(xiàn)先增強(qiáng)后下降的趨勢(shì)。添加量為5.0wt%的復(fù)合材料的可見(jiàn)光催

5、化降解活性最高,可見(jiàn)光催化降解反應(yīng)速率為單一相的Bi2Fe4O9粉末的13.6倍,3h對(duì)甲基紫的降解率達(dá)到95%。并且該復(fù)合材料的光學(xué)帶隙從2.0eV減小至1.68eV。電化學(xué)阻抗研究表明復(fù)合材料的電荷轉(zhuǎn)移電阻明顯小于單一相的Bi2Fe4O9材料,說(shuō)明石墨烯的存在明顯增強(qiáng)了復(fù)合材料中電子-空穴對(duì)的分離速率;光致發(fā)光光譜顯示Bi2Fe4O9/石墨烯復(fù)合材料在465nm處發(fā)射峰峰強(qiáng)更低,說(shuō)明復(fù)合材料中光生電子-空穴對(duì)的復(fù)合率降低。這說(shuō)明石墨

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫(kù)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論