共軛有機(jī)聚合物聚苯并噻二唑-TiO2復(fù)合材料的制備及光催化性能研究.pdf

1、隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，能源短缺及環(huán)境污染的現(xiàn)象日益突出。利用光催化劑進(jìn)行產(chǎn)氫和污染物降解是目前緩解能源短缺及環(huán)境污染壓力的有效方式。TiO2因其無毒，價(jià)格低廉等優(yōu)勢，是目前研究最為廣泛的光催化劑，但TiO2具有光譜相應(yīng)窄等缺點(diǎn)，研究者提出了諸多改性方法，其中半導(dǎo)體復(fù)合的方式改性TiO2是目前提高其光催化性能的有效方式。聚合物具有能帶極易調(diào)控等優(yōu)點(diǎn)，其與TiO2能級(jí)能夠?qū)崿F(xiàn)較好匹配，因此本文根據(jù)半導(dǎo)體復(fù)合過程中能級(jí)匹配等原則，設(shè)計(jì)合成了兩種

2、共軛聚合物，并通過原位聚合的方式將這兩種共軛聚合物與TiO2復(fù)合，通過一系列的表征發(fā)現(xiàn)共軛聚合物能夠與TiO2形成較好的異質(zhì)結(jié)，拓寬了TiO2光譜吸收范圍，提高了光生電荷分離效率等，進(jìn)而提高了復(fù)合材料的光催化性能。本文具體研究內(nèi)容如下:
　　1.通過原位聚合的方式，采用共軛微孔聚合物聚苯并噻二唑(BBT)改性商業(yè)化的半導(dǎo)體TiO2。通過光催化還原產(chǎn)氫及光催化氧化降解環(huán)境污染物實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在可見光條件下BBT-TiO2產(chǎn)氫效率與環(huán)丙沙

3、星的降解速度相對(duì)于純BBT分別提高了18.0倍與20.4倍，且產(chǎn)氫效率在8個(gè)小時(shí)之內(nèi)保持穩(wěn)定，另外AQY值可以達(dá)到1.45％。同時(shí)，利用電子順磁共振(ESR)、循環(huán)伏安伏安(CV)、熒光(PL)、活性物種捕獲、阻抗(EIS)等實(shí)驗(yàn)推測了這種異質(zhì)結(jié)復(fù)合材料的光催化機(jī)理為常見的電子轉(zhuǎn)移機(jī)理。
　　2.根據(jù)聚合物HOMO與LUMO能帶位置計(jì)算，設(shè)計(jì)合成了線性共軛聚合物苯并噻二唑(PT)，并通過原位聚合的方式制備了九種不同PT含量的PT-