ZnWO4及其復(fù)合材料的制備與光催化性能研究.pdf

1、隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，全球性的能源和環(huán)境問題越來越嚴(yán)重，人類的可持續(xù)發(fā)展也面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。光催化技術(shù)是一種可以有效的利用太陽能來實(shí)現(xiàn)污染物降解以及氫能源生產(chǎn)的高新技術(shù)，具有環(huán)境友好、成本低廉等特點(diǎn)，因此具有極其廣闊的應(yīng)用前景。作為一種新型光催化劑，ZnWO4由于其自身獨(dú)特的電子結(jié)構(gòu)與良好光學(xué)性質(zhì)，以及較強(qiáng)的催化性能而備受關(guān)注。但是，ZnWO4帶隙較寬，其光吸收作用只限于占太陽光譜極少部分的紫外光區(qū)，大大限制了其在實(shí)際中的應(yīng)用，因此開展對Z

2、nWO4的改性研究具有重要的意義。
　　本論文以負(fù)載表面等離子體催化劑Ag/AgX(X=Cl、Br)對ZnWO4光催化材料進(jìn)行改性研究，制備了兩種復(fù)合光催化材料Ag/AgCl/ZnWO4和Ag/AgBr/ZnWO4。采用XRD、SEM、TEM、HRTEM、EDS、UV-visDRS測試以及光催化降解性能測試的手段，對所合成樣品的結(jié)構(gòu)組成、形貌特征以及體系的光催化機(jī)理進(jìn)行了分析研究。主要內(nèi)容如下：
　　第一章主要介紹了半導(dǎo)體光

3、催化的機(jī)理及應(yīng)用，分析了光催化的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景；然后重點(diǎn)介紹了ZnWO4光催化材料的結(jié)構(gòu)特征、制備方法以及各種修飾改性的手段；同時還對鹵化銀和鹵化銀復(fù)合材料研究現(xiàn)狀的進(jìn)行了概述；最后說明了本論文的選題意義和主要研究內(nèi)容。
　　第二章主要介紹了實(shí)驗(yàn)所用的試劑、儀器和樣品的各種表征方法，并對光催化性能測試及評價的方法進(jìn)行了簡單的介紹。
　　第三章主要研究了Ag/AgCl/ZnWO4復(fù)合光催化材料的制備及其光催化性能。首先，通

4、過水熱法制備了ZnWO4納米棒，然后通過沉積-沉淀光還原反應(yīng)，將Ag/AgCl負(fù)載到ZnWO4納米棒的表面。對樣品的組成、形貌結(jié)構(gòu)和光吸收進(jìn)行表征分析，并通過降解甲基橙和亞甲基藍(lán)對樣品的光催化活性進(jìn)行評價。較單一ZnWO4和Ag/AgCl而言，Ag/AgCl/ZnWO4復(fù)合光催化劑的可見光催化活性顯著提高。通過計算復(fù)合體系中各組分的能帶結(jié)構(gòu)，并結(jié)合自由基捕獲實(shí)驗(yàn)的結(jié)果對復(fù)合體系光催化機(jī)理進(jìn)行探討分析。
　　第四章主要介紹了通過負(fù)載