氧化亞銅-石墨烯基異質納米體系的構筑及其光催化性能研究.pdf

1、隨著社會生產(chǎn)工業(yè)化程度的不斷加深，水體污染和能源短缺的危機日益加劇。相較于農(nóng)藥、表面活性劑、有色染料，抗生素濫用所引起的水體污染對于環(huán)境以及人體的危害性更是隱蔽。由于抗生素能夠對自然界中的微生物起到很好的抑制作用，使得抗生素在自然界中很難被降解。傳統(tǒng)的抗生素處理方法又或多或少存在成本過高、操作復雜、效果不穩(wěn)定等劣勢，而光催化技術在降解抗生素領域中的應用卻能很好地克服了上述缺點。p型半導體氧化亞銅(Cu2O)不僅具有較窄的能帶(2.0~2

2、.2 eV)，能夠被可見光激發(fā)，并且還具備成本低、儲量豐、無毒、環(huán)境友好等優(yōu)點，是一種極具潛力的半導體光催化劑。而Cu2O窄的禁帶寬度增加了光生電子和空穴復合率，限制了其可見光催化效率。為了促進光生電子和空穴分離，Cu2O已與眾多半導體復合物構建異質結光催化劑，但是大部分 Cu2O基的異質結半導體復合物都不能夠很好地利用各自半導體的優(yōu)勢能帶。所以本論文基于 Cu2O，以還原氧化石墨烯為電子傳導介質，引入不同半導體光催化劑，使之構成多元半

3、導體復合石墨烯的Z字型光催化體系，Cu2O價帶上的空穴不斷被石墨烯傳導而來的來源于另一半導體導帶上的電子中和，使得Cu2O導帶上的電子和另外一個半導體價帶上的空穴不斷富集,使得半導體之間的優(yōu)勢能帶的利用率得到了極大提高。具體研究內(nèi)容如下:
　　在第一章中，我們介紹了半導體光催化的機理以及應用、Cu2O不同形貌的合成方法以及光催化性質、石墨烯與半導體復合的方法以及光催化性質，提出了Cu2O異質結光催化劑存在的缺點和其改進的研究內(nèi)容。

4、
　　在第二章中，我們向氧化石墨烯的溶液中依次加入硝酸銅、商用氧化鉍(Bi2O3)固體粉末，調(diào)節(jié)pH至中性生成前驅物，經(jīng)簡單的一步溶劑熱法制備了Z字型全固體光催化劑RGO-Cu2O/Bi2O3。研究了不同Cu2O與Bi2O3質量比和石墨烯含量的樣品對四環(huán)素降解的光催化活性。
　　在第三章中，我們先通過水熱法合成了鎢酸鉍(Bi2WO6)，再向氧化石墨烯的溶液中依次加入硝酸銅、已制備的 Bi2WO6粉末，調(diào)節(jié) pH至8，經(jīng)簡單的

5、一步溶劑熱法制備了Z字型全固體光催化劑 RGO-Cu2O/Bi2WO6。研究了不同 Cu2O與Bi2WO6質量比和石墨烯含量的樣品對四環(huán)素降解的光催化活性。
　　在第四章中，我們先向氧化石墨烯的溶液中加入硝酸銅，調(diào)節(jié)pH至10，后加入超聲后的氫氧化鐵乙醇溶液，經(jīng)一步溶劑熱法制備了Z字型全固體光催化劑 RGO-Cu2O/Fe2O3。研究了不同 Cu2O與Fe2O3質量比和石墨烯含量的樣品對四環(huán)素降解的光催化活性；構建了同時產(chǎn)氫和降解