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学科主题物理化学
BiVO4光催化剂上光催化氧化反应研究
王冬娥
2012-04-23
导师李灿
专业物理化学
授予单位中国科学院研究生院
学位博士
英文摘要基于半导体材料的太阳能转化利用,将是人类从根本上解决能源与环境问题的最为理 想和有效的途径之一。在太阳能化学转化利用的一系列反应中,光催化氧化反应常常是速 控过程。本论文工作中对典型半导体光催化材料BiVO4 进行可控合成以及对助催化剂的氧 化催化功能进行了探索,取得如下主要结果: 通过调变TiCl3导向剂加入量和pH值在水热条件下可控合成了一系列具有高暴露(010) 面的BiVO4光催化剂。首次发现BiVO4光催化剂氧化水的活性与(010)面的暴露程度成正关 联。表面原子结构分析表明(010)面可以提供多原子BiV4中心,初步推论该中心可能是光催 化产氧的活性位。 将高活性的电催化剂CoPi助催化剂担载在BiVO4上,发现助催化剂CoPi可以显著提高 CoPi/BiVO4的光催化氧化水产氧的活性,且观察到在CoPi/BiVO4上光催化产氧的活性和光 电流密度之间具有平行的变化趋势。对一系列不同的助催化剂也发现同样的规律,由此认 为光催化活性和光电流密度的增加可以归于助催化剂和电催化剂分别降低了光催化分解 水中的活化能和电催化分解水中的过电位。利用双助催化剂,在Pt-CoPi/Bi0.5Y0.5VO4光催 化剂上实现了分解水的反应。 在BiVO4 上共担载0.03 wt. % Pt 和0.01 wt. % RuO2 助催化剂成功构筑光催化氧化脱硫 的催化剂。在可见光(λ≥420 nm)照射下,用分子氧作为氧化剂可以得到99%以上的噻吩氧 化转化率,观察到还原助催化剂Pt 和氧化助催化剂RuO2 在提高光催化活性中显示了双助 催化剂的协同效应。
语种中文
文献类型学位论文
条目标识符http://cas-ir.dicp.ac.cn/handle/321008/116582
专题中国科学院大连化学物理研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
王冬娥. BiVO4光催化剂上光催化氧化反应研究[D]. 中国科学院研究生院,2012.
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