磷酸镍和羟基磷酸铜光催化剂的制备及其光催化性能的研究
随着社会和经济的迅猛发展,石油、煤炭等化石能源的大量消耗已造成严重的能源危机,生态环境也随之遭到破坏.由于资源的短缺以及对一些能源不能充分的利用,开发新能源已成为摆在全人类面前的难题.太阳能因其含量丰富,不受地理条件等因素限制,已成为一种可持续发展的清洁能源,被广泛应用到诸多领域.太阳能作为一种资源丰富的能源,不仅成本低廉,而且不会产生二次污染,利用它处理污染问题将十分理想.本文通过水热合成法合成了Ni3(PO4)2?8H2O、Cu2(OH)PO4两种磷酸盐材料,并合成了Cu2(OH)PO4/Ni3(PO4)2?8H2O复合光催化剂.并通过X-射线衍射(XRD)、UV-Vis漫反射(UV-Vis DRS)、荧光(PL)、热重(TG-DTA)、扫描电镜(SEM)等多种手段对催化剂进行评价,具体研究内容如下:(1)以Ni(NO3)2?6H2O作为Ni源,KH2PO4作为P源,采用水热合成法合成了Ni3(PO4)2·8H2O并优化了其制备条件.通过多种表征方法对催化剂的表面形貌,光学特性及晶体结构等进行了分析.并以亚甲基蓝(MB)作为模型污染物,考察了Ni3(PO4)2?8H2O光催化剂在紫外光照射下的光催化活性,通过捕获剂实验对光催化剂活性增强机理进行了深入探讨.(2)以Cu(CH3COO)2作为Cu源,(NH4)2HPO4作为P源,采用水热法合成了Cu2(OH)PO4并通过考察反应摩尔比、反应温度和反应时间对光催化活性的影响优化了其制备条件.通过XRD、SEM、PL、UV-Vis DRS等多种手段对催化剂的表面形貌,光学特性,晶体结构等进行了分析.以MB作为模型污染物,考察其在紫外光条件下的光催化活性,并通过加入牺牲剂及荧光光谱对Cu2(OH)PO4光催化剂的机理进行了深入分析.(3)将一定量的Cu2(OH)PO4投入到Ni源和P源中,制备了不同摩尔比的Cu2(OH)PO4/Ni3(PO4)2·8H2O复合光催化剂.通过XRD、SEM、UV-vis DRS等多种手段对复合催化剂的表面形貌、光学特性等进行了研究分析.以MB作为模型污染物,考察了Cu2(OH)PO4/Ni3(PO4)2?8H2O复合光催化剂在紫外光下的光催化活性,并通过加入牺牲剂及结合荧光光谱对复合光催化剂的催化机理进行了深入分析.
- 作者：
- 于瑞敏
- 学位授予单位：
- 东北石油大学
- 专业名称：
- 化学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2015年
- 导师姓名：
- 姬磊
- 中图分类号：
- O643.36
- 关键词：
- Ni3(PO4)2·8H2O；Cu2(OH)PO4；Cu2(OH)PO4/Ni3(PO4)2·8H2O；光催化；复合材料
- Ni3(PO4)2·8H2O； Cu2(OH)PO4； Cu2(OH)PO4/Ni3(PO4)2·8H2O； Photocatalysis； Composites