光纤负载ptbiobr薄膜体系光催化降解水中有机污染物研究

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1、学校代码《10200研究生学号：2012101921分类号.•065密级《盂•V•本妗呤釔夫彥硕士学位论文光纤负载Pt/BiOBr薄旗体系光催化降解水中有机汚染物研究Photocatalyticdegradationofaqueousorganicpollutantsinaquartzfiber-supportedPt/BiOBrfilmsystem作為'：贾延勤»指导敉师：耗伊荇教授一级学科：化学二级学科：分析化学研究方向：环境催化学位类型：学术碩士东北师范大学学位评定委员会2015年5月学校代码：10200研究生学

2、号：2012101921分类号：O65密级：无硕士学位论文光纤负载Pt/BiOBr薄膜体系光催化降解水中有机污染物研究Photocatalyticdegradationofaqueousorganicpollutantsinaquartzfiber-supportedPt/BiOBrfilmsystem作者：贾延勤指导教师：郭伊荇教授一级学科：化学二级学科：分析化学研究方向：环境催化学位类型：学术硕士东北师范大学学位评定委员会2015年5月独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下独立进行研究工作所取得

3、的成果。据我所知，除了特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果。对本人的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：曰期:MLtil学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解东北师范大学有关保留、使用学位论文的规定，即：东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权东北师范大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以釆用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编本学位

4、论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：m指导教师签名：日期：日期：地夂

5、学位论文作者毕业后去向：工作单位：电话:通讯地址：由II编:摘要光催化技术能快速、有效且以环境友好的方式消除水和空气中的有机污染物，在环境污染治理领域引起广泛关注。发展高效光催化剂是目前光催化研究的重要方向之一。BiOBr是一种新型半导体材料，具有独特的层状结构、间接跃迁方式和合适的禁带宽度，在光催化降解有机污染物方面展现出优异的性能。本文致力于设计具有较强太阳光光催化活性的BiOBr基高效光催化体系，通过水热处理结合光沉积

6、技术制备了具有良好太阳光光催化活性的Pt/BiOBr粉体光催化剂，并采用浸渍提拉结合光沉积法成功将Pt/BiOBr粉末固载到光纤上，制备出光纤负载Pt/BiOBr薄膜催化剂。通过各种分析测试技术，对催化剂的结构组成、表面物理化学性质、光谱吸收特性进行了表征。选取对硝基苯酚（PNP）和双酚A（BPA）为目标污染物，对粉体和光纤负载的薄膜催化剂的模拟太阳光光催化性能进行了评价，并通过光电化学实验和活性物种捕获实验研究其降解机理，具体研究内容如下。1.采用水热处理结合光沉积技术，以Bi(NO3)3∙5H2O为铋源，十六烷基

7、三甲基溴化铵为溴源，通过调节氯铂酸的投加量，成功制得不同Pt担载量的Pt/BiOBr粉体光催化剂。通过X射线粉末衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、紫外可见漫反射（UV–vis/DRS）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和孔隙率测定等技术对产物的晶相结构、光吸收性质、形貌和表面物理化学性质进行了表征。表征结果显示，BiOBr具有片状结构，主要呈现（102）晶面生长，光沉积Pt之后，Pt纳米粒子均匀分布在BiOBr的薄片上，Pt/BiOBr晶体更倾向于沿着（001）晶面生长。此外，随着Pt

8、担载量的增高，Pt/BiOBr的BET比表面积逐渐变大。模拟太阳光（320nm<<680nm）催化降解PNP实验证明，Pt担载量为0.27%的Pt/BiOBr粉体催化剂的活性最好，经过60min的光照，PNP完全降解；2.采用浸渍提拉方法将BiOBr-SiO2溶胶悬浮液涂覆在裸光纤的表面，并结合光沉积法将Pt沉积到光纤负载的BiOBr薄膜催化剂上，通过控制提拉的次数和氯铂酸的投加量，获得不同薄膜厚度和Pt担载量的光纤负载Pt/BiOBr薄膜。通过UV-vis/DRS证明，Pt/BiOBr薄膜具有良好的太阳光吸收性质

9、，模拟太阳光（320nm<<680nm）催化降解实验表明，Pt担载量为0.22%的Pt/BiOBr薄膜催化剂在降解BPA过程中表现出优异的光催化活性，光照90min可将BPA完全降解。五次循环实验后，Pt/BiOBr-0.22薄膜对BPA的降解率仍然在95%以上。根据光电化学实验和自由基捕获实验结果，提出了Pt/BiOBr催化剂