碘酸氧铋及其复合光催化剂的制备和脱汞实验研究 (1)

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1、分类号X511密级单位代号10256学号15101028硕士学位论文DissertationforMaster’sDegree碘酸氧铋及其复合光催化剂的制备和脱汞实验研究学位申请人：孙小明指导教师：曹晏教授吴江教授学科专业：动力工程及工程热物理热能工程学位类别：工学硕士所属院系：能源与机械工程学院2018年05月分类号X511密级单位代号10256学号15101028上海电力学院硕士学位论文碘酸氧铋及其复合光催化剂的制备和脱汞实验研究学位申请人：孙小明指导教师：曹晏教授吴江教授学科专业：动力工程及工程热物理热能工程学位类别：工学硕士论文定稿日期：2018年05月上海电力学院学位论文原创

2、性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。上海电力学院学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海电力学院可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□

3、，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密√“√”）摘要碘酸氧铋及其复合光催化剂的制备和脱汞实验研究摘要人类的发展离不开能源的供给，而能源的利用过程中总是伴随着环境污染等现象的发生。我国是多煤少油的国家，而煤中含有重金属汞，煤在利用过程中可将汞释放出来。汞具有毒性、易挥发性及生物积累效应等特点，控制汞的排放势在必行。碘酸氧铋(BiOIO3)光催化剂因其独特的物理结构而具有良好的物理化学性质，从而引起广泛的关注。本文研究了采用煅烧法制备BiOIO3光催化剂。通过表征分析，本文提出了采用煅烧法制备的BiOIO3光催化剂的机制。同时，研究了氧空位缺陷对于BiOIO3光催化剂光催化活性的影

4、响。最后，本文认为富含氧空位缺陷的BiOIO3具有良好的光催化氧化零价汞的能力，并且提出了较为合理的催化机制。制备同时具有表面缺陷和界面异质结构的光催化剂可能表现出显著的光催化性能。本文通过煅烧法制备了具有表面缺陷和界面异质结构的新型光催化剂TiO2/BiOIO3异质结构。结果表明，同时引入光I上海电力学院硕士学位论文催化剂的表面缺陷和形成界面异质结构可以增强可见光响应，促进光载流子的迁移速度，抑制光生电子-空穴对的复合。最后，本文通过pH诱导相转换的方法制备了碘氧化铋（BiOI）催化剂，并且进行了光催化氧化零价汞实验。表征表明BiOI暴露110-面可以产生更多的超氧自由基（•O2）和

5、自由羟基（•OH）相比于BiOI暴露001面。结果表明，BiOI暴露110面光催化氧化汞的能力比BiOI暴露001面的光催化氧化汞的能力强。关键词：光催化氧化，碘酸氧铋，碘氧化铋，异质结构，氧空位，汞ABSTRACTSTUDYONPREPARATIONOFIODATEOXYGENBISMUTHWITHITSHYBRIDPHOTOCATALYSTANDPHOTOCATALYTICREMOVALOFMERCURYABSTRACTThedevelopmentofhumanbeingsdependsonthesupplyofenergy,andtheuseofenergyisalwaysacc

6、ompaniedbyenvironmentalpollution.Ourcountryhasmorecoalbutlessoil,therearebitofmercuryiscontainedincoal,whichcanbereleasedduringcoalcombustion.Mercuryhastoxicity,volatilityandbiologicalaccumulationeffect,itisimperativetocontrolmercuryemissions.Bismuth-basednanomaterialsexhibitinguniquestructures,

7、whichendowthemwithfascinatingphysicochemicalproperties,havereceivedmoreandmoreinterestsaspromisingphotocatalysts.FabricationofBiOIO3photocatalystsbycalcinationmethodwasinvestigatedforthefirsttime.Fromtheaboveanalysis,themech