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RGO/Ag 2 O/Fe 3 O 4 三元復合材料的制備及光催化性能研究

發(fā)布時間:2024-06-29 07:26
  光催化技術的實質是利用太陽能進行化學催化反應,是一種低成本,高效率的綠色未來技術。但是,受制于光催化材料本身能帶窄、光催化效率低、難以回收等特性,光催化材料沒有大規(guī)模的工業(yè)應用。本課題設計并制備出RGO/Ag2O/Fe3O4復合材料,此材料既能在可見光下進行光催化,又能實現(xiàn)外加磁場下的磁回收。具體的內容如下:采用不同銨根溶液制備銀氨溶液,通過簡單的離子交換法得到出立方體、八面體和多面體三種不同形貌的納米Ag2O光催化劑。結合XRD、SEM、UV-vis等表征手段對材料進行了分析,結果表明納米Ag2O粒子結晶度好,純度高。對于目標有機染色劑甲基橙進行模擬的可見光下光催化性能試驗,發(fā)現(xiàn)立方體Ag2O的光催化性能最好,在70min左右對于甲基橙的降解率可以達到95%,且具有較好的穩(wěn)定性。結合重復實驗后的材料XRD分析,對于Ag2O-Ag自穩(wěn)定體系的機理進行了探討。采用水熱法制備了具有超順磁性的Fe3O4,對Fe3O4進行了巰基化修飾,并將納米Ag顆粒負載于其表面。采用水熱法制備了RGO/Ag2O、RGO/Ag、RGO/Fe3O4二元材料,并采用XRD、XPS、TEM、SEM、VSM等測試方法...

【文章頁數(shù)】:65 頁

【學位級別】:碩士

【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題的研究背景和意義
    1.2 光催化技術
        1.2.1 光催化技術的發(fā)展
        1.2.2 光催化的原理
    1.3 磁性光催化材料的發(fā)展
    1.4 銀基納米光催化劑
        1.4.1 顯影技術
        1.4.2 Ag/AgCl光催化劑
        1.4.3 Ag3PO4光催化劑
        1.4.4 Ag2O光催化劑
    1.5 石墨烯材料在光催化方向的應用
    1.6 本文研究內容
2 氧化銀納米光催化材料的制備及表征
    2.1 引言
    2.2 實驗部分
        2.2.1 實驗試劑及主要儀器
        2.2.2 立方體Ag2O納米的制備
        2.2.3 八面體Ag2O納米的制備
        2.2.4 多面體Ag2O納米的制備
        2.2.5 Ag2O納米制備原理
        2.2.6 Ag2O納米光催化降解甲基橙
        2.2.7 實驗分析表征手段
    2.3 結果與討論
        2.3.1 Ag2O納米的物相分析
        2.3.2 Ag2O納米的形貌表征
        2.3.3 Ag2O納米的光催化實驗
        2.3.4 Ag2O光催化機理及其穩(wěn)定性
    2.4 本章小結
3 納米Fe3O4磁核的制備及其巰基化負載
    3.1 實驗部分
        3.1.1 實驗試劑及主要儀器
        3.1.2 納米四氧化三鐵的制備
        3.1.3 四氧化三鐵的巰基化
        3.1.4 四氧化三鐵巰基化負載銀顆粒納米粒子的制備
        3.1.5 實驗分析表征手段
    3.2 結果與討論
        3.2.1 樣品的物相分析
        3.2.2 樣品的形貌表征
        3.2.3 樣品的磁性能表征
        3.2.4 巰基化負載的機理
    3.3 本章小結
4 RGO/Ag2O/Fe3O4三元復合材料的制備及其表征
    4.1 實驗部分
        4.1.1 實驗試劑及主要儀器
        4.1.2 還原石墨烯的制備
        4.1.3 RGO/Ag二元復合材料的一步水熱法制備
        4.1.4 RGO/Fe3O4磁性二元復合材料的制備
        4.1.5 RGO/Ag2O二元復合材料的制備
        4.1.6 RGO/Ag2O/Fe3O4三元復合材料的制備
        4.1.7 RGO/Ag2O/Fe3O4與RGO/Ag2O復合材料光催化實驗
        4.1.8 實驗分析表征手段
    4.2 結果與討論
        4.2.1 RGO/Ag二元材料的表征
        4.2.2 RGO/Ag二元材料的形成機理
        4.2.3 材料的物相表征
        4.2.4 材料的形貌表征
        4.2.5 三元材料的SEM及EDS表征
        4.2.6 RGO/Ag2O二元復合材料的XPS表征
        4.2.7 材料的拉曼光譜分析
        4.2.8 材料的VSM表征
        4.2.9 三元材料的TG表征
        4.2.10 三元材料的AFM表征
        4.2.11 材料的光催化性能測試
        4.2.12 三元材料的形成機理及其光催化機理
    4.3 本章小結
5 總結
    5.1 全文總結
    5.2 創(chuàng)新點
    5.3 未來展望
致謝
參考文獻
附錄



本文編號:3997363

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