1. 本选题研究的目的及意义
近年来,能源短缺和环境污染已成为全球性问题,寻求高效、清洁的新能源技术迫在眉睫。
半导体光催化技术利用太阳能将有机污染物降解为无害物质,为解决上述问题提供了一种极具潜力的方案。
其中,BiVO4因其可见光响应范围广、无毒无害等优点,成为光催化领域的研究热点。
2. 本选题国内外研究状况综述
BiVO4作为一种新型可见光催化剂,近年来受到国内外学者的广泛关注。
1. 国内研究现状
国内学者在BiVO4的制备、改性及应用方面取得了一系列重要进展。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将采用水热法合成BiVO4,并通过浸渍-还原法制备Cu-Pt/BiVO4复合光催化剂。
利用XRD、SEM、TEM、XPS、UV-VisDRS等技术对材料的结构、形貌、光吸收性能等进行表征。
以有机染料降解为模型反应,评价Cu-Pt/BiVO4复合光催化剂的光催化活性,并探讨Cu-Pt选择性修饰对BiVO4光催化性能的影响机制。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用水热法合成BiVO4纳米材料,并通过浸渍-还原法将Cu、Pt纳米颗粒选择性地负载到BiVO4表面,制备Cu-Pt/BiVO4复合光催化剂。
采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和紫外-可见漫反射光谱(UV-VisDRS)等技术对材料的物相组成、微观结构、表面化学状态、光吸收性能等进行表征。
以罗丹明B(RhB)或亚甲基蓝(MB)等有机染料为目标污染物,考察Cu-Pt/BiVO4复合光催化剂在可见光照射下的光催化降解性能。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于采用Cu-Pt选择性修饰策略构建高效的BiVO4基光催化剂。
通过将Cu、Pt纳米颗粒选择性地负载到BiVO4表面,可以有效地调控BiVO4的能带结构,促进光生载流子的分离和传输,从而提高其光催化活性。
此外,本研究将结合实验和理论计算,深入探讨Cu-Pt选择性修饰增强BiVO4光催化性能的机制,为设计和开发新型高效光催化剂提供理论依据。
6. 计划与进度安排
第一阶段 (2024.12~2024.1)确认选题,了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段(2024.1~2024.2)查询阅读相关文献,列出提纲
第三阶段(2024.2~2024.3)查询资料,学习相关论文
7. 参考文献(20个中文5个英文)
[1] 张志鹏,张玉洁,王心怡,等.BiVO4基光催化剂的改性研究进展[J].材料导报,2020,34(17):17122-17133.
[2] 赵丹,李佳,马文龙.可见光响应型光催化剂BiVO4的改性研究进展[J].化学通报,2019,82(1):1-15.
[3] 刘畅,杨华,梁英,等.BiVO4光催化材料的改性及应用研究进展[J].功能材料,2018,49(11):1103001-1103008.
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