论文总字数：17909字

摘 要

日益严重的能源危机和环境问题引起了全球极大的关注，太阳能越来越多的被用作清洁和可再生能源，这在一定程度上推动了一些新材料的发展。采用高效、环保的光催化剂降解废水中的有机污染物已被认为是一种很有前途的环境修复技术。如何寻找一种性能优良的光催化剂已成为一个非常重要的课题。

近年来，许多含Bi（III）的氧化物在光催化应用中表现出优异的性能。其中，g约为2.6eV的Bi₂MoO₆由于其优异的内在性而备受关注，例如，介电性、催化特性和发冷光的性质。最近的研究表明Bi₂MoO₆拥有可见光驱动的水分解和有机污染物降解的光催化活性。另外，Cu₂ZnSnS₄（CZTS）作为一种直接过渡型半导体，被广泛应用于太阳能电池以及光催化领域。

在本论文中，作者以Bi₂MoO₆、硝酸铜、氯化锌、氯化锡和硫化钠作为原料使用水热合成法制备了Bi₂MoO₆/Cu₂ZnSnS₄（CZTS）复合材料半导体光催化剂，使Bi₂MoO₆的光催化活性得到了显著增强。同时运用多种表征方法从晶体形貌、光催化特性等各个方面对得到的光催化剂进行了分析。在可见光的照射下，进行了亚甲基蓝降解实验，对Bi₂MoO₆、CZTS、Bi₂MoO₆与CZTS的复合光催化剂材料进行了详细的分析。

关键词：Bi₂MoO₆ CZTS 光催化剂 可见光 半导体材料

Abstract

The increasingly serious energy crisis and environmental problems have attracted great global attention. The increasing use of solar energy as a clean and renewable energy source has promoted the development of some new materials to some extent.The use of efficient and environmental friendly photocatalyst to degrade organic pollutants in wastewater has been considered as a promising environmental remediation technology.How to find a photocatalyst with good performance has become a very important topic.

In recent years, many Bi (III) containing oxides have shown excellent performance in photocatalytic applications.Among them, Bi₂MoO₆, with g of about 2.6eV, has attracted much attention due to its excellent intrinsic properties, such as dielectric properties, catalytic properties and luminescent properties.Recent studies have shown that Bi2MoO6 has photocatalytic activity driven by visible light for water decomposition and degradation of organic pollutants.In addition, as a direct transition semiconductor, Cu₂ZnSnS₄ (CZTS) is widely used in the fields of solar cells and photocatalysis.

In this paper, Bi₂MoO₆/Cu₂ZnSnS₄ (CZTS) composite semiconductor photocatalyst was prepared by hydrothermal synthesis method using Bi₂MoO₆, copper nitrate, zinc chloride, tin chloride and sodium sulfide as raw materials, which significantly enhanced the photocatalytic activity of Bi₂MoO₆.At the same time, various characterization methods were used to analyze the photocatalyst obtained from the aspects of crystal morphology and photocatalytic properties.Under the irradiation of visible light, methylene blue degradation experiment was carried out, and the composite photocatalyst materials of Bi₂MoO₆, CZTS, Bi₂MoO₆ and CZTS were analyzed in detail.

keywords：Bi₂MoO₆ CZTS photocatalyst visiblelightse miconductormaterial

目录

摘要

第一章绪论

1.1引言

1.2半导体光催化简要介绍

1.2.1光催化研究历史背景

1.2.2半导体光催化机理

1.3影响光催化活性的因素

1.3.1光催化剂内部因素

1.3.2光催化活性的外部因素

1.4半导体光催化材料的研究现状

1.4.1金属离子的掺杂

1.4.2非金属离子的掺杂

1.5Bi₂MoO₆/CZTS的光催化应用

1.5.1降解有机染料

1.5.2光解水制氢

1.5.3还原CO₂

1.6Bi₂MoO₆和CZTS研究综述

1.7课题研究背景及意义

1.8课题研究内容及方法

第二章Bi₂MoO₆/CZTS光催化剂的制备

2.1实验流程

2.1.1实验原料

2.1.2表征仪器和设备

2.1.3样品制备

2.1.4性能表征

2.1.5光催化活性测试

2.2结果与讨论

2.2.1XRD分析

2.2.2SEM分析

2.2.3光催化活性分析

第三章结论与展望

3.1结论

3.2展望

参考文献

致谢

绪论

引言

21世纪信息时代，全球化的趋势促进着经济的飞速发展，人类文明也面临着严峻的挑战，随着化石燃料的大规模采用，能源出现紧缺危机，加上清洁能源发展的迟缓，人类社会可持续发展的未来岌岌可危^[1]。含有各种染料的工业废水是造成水污染的原因，因为它们具有致癌作用。大量的调查报道，每年10-12%的染料用于纺织行业如玫瑰红，维多利亚蓝、百里酚蓝、靛红、罗丹明B，亚甲基蓝的主要部分（20%）失去了在合成和处理操作，通过废水进入水。工业排放的废水含有高度危险的色素和色素，会对水生生物和人类产生严重的不良影响。

光催化是非常先进的氧化过程，用于光降解有毒化合物。它也用于水的净化。1光催化基本上分为两大类:（1）多相催化和（2）均相催化。多相催化已成功地应用于各种有害物质的降解。与传统的化学氧化、活性炭吸附、生物处理、生物处理等工艺相比，光降解具有许多优点。活性炭吸附法涉及污染物的相转移而不分解，从而产生另一个污染问题。化学氧化法不能去除所有的有机物，适用于高浓度污染物的去除。生物处理速度慢，处理污泥量大，要求严格控制pH值和温度。在这方面，光催化法即使在工业废水浓度低的情况下也具有去除污染物的优点。

请支付后下载全文，论文总字数：17909字