29171.基于biobr可見光催化材料的反應(yīng)器設(shè)計及性能研究

1、上海師范大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要論文題目：基于BiOBr可見光催化材料的反應(yīng)器設(shè)計及性能研究學(xué)科專業(yè)：物理化學(xué)學(xué)位申請人：陳曉芳指導(dǎo)教師：霍宇凝副教授、李和興教授摘要隨著全球?qū)τ诃h(huán)境問題的日益關(guān)注，光催化技術(shù)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(guān)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(yīng)用，但是Ti02在生活和工業(yè)中的應(yīng)

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(dǎo)體納米材料，對于彌補(bǔ)TiOz的不足尤為迫切而重要。具有多級結(jié)構(gòu)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(diǎn)。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(jìn)行相關(guān)

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(fù)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(jié)合牢固的BiOBr薄膜材料并應(yīng)用于光催化反應(yīng)器。(2)光催化過程僅能在有光的條件下進(jìn)行，夜間難以持續(xù)進(jìn)行光催化反應(yīng)，因此需要開發(fā)全天候的光催化反應(yīng)裝置。(3)光催化降解有機(jī)污染物的氧化機(jī)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(zhuǎn)盤反應(yīng)器上的應(yīng)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(yù)處理后的玻璃基底上的生長機(jī)理。膜和基底通過Bi—OSi鍵牢固地結(jié)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(jié)構(gòu)導(dǎo)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(xué)碩士學(xué)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