ZnWO4及其复合材料的制备与光催化性能研究

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1、学校代号10532学号S12031040分类号密级硕士学位论文ZnWO4及其复合材料的制备与光催化性能研究学位申请人姓名柯吉培养单位环境科学与工程学院导师姓名及职称牛承岗教授学科专业环境工程研究方向水污染防治与处理论文提交日期2015年5月20日学校代号：10532学号：S12031040密级：湖南大学硕士学位论文ZnWO4及其复合材料的制备与光催化性能研究学位申请人姓名：柯吉导师姓名及职称：牛承岗教授培养单位：环境科学与工程学院专业名称：环境工程论文提交日期：2015年05月20日论文答辩日期：2015年06月10日答辩委员会

2、主席：汤琳教授SynthesisandPhotaocatalyticPerperitesofZnWO4anditsCompositedMaterialsbyKEJiB.E.(YangzhouUniversity)2011AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringinEnvironmentalEngineeringintheGraduateSchoolofHunanUniversitySupervis

3、orProfessorNiuChenggangMay,2015湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。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后果由本人承担。作者签名：日期：年月日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

4、和借阅。本人授权湖南大学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。本学位论文属于1．保密，在年解密后适用本授权书。2．不保密。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日IZnWO4及其复合材料的制备与光催化性能研究摘要随着工业化进程的加快，全球性的能源和环境问题越来越严重，人类的可持续发展也面临严峻挑战。光催化技术是一种可以有效的利用太阳能来实现污染物降解以及氢能源生产的高新技术，具有环境友好、成本低廉等特点，因此具有极其广阔的

5、应用前景。作为一种新型光催化剂，ZnWO4由于其自身独特的电子结构与良好光学性质，以及较强的催化性能而备受关注。但是，ZnWO4带隙较宽，其光吸收作用只限于占太阳光谱极少部分的紫外光区，大大限制了其在实际中的应用，因此开展对ZnWO4的改性研究具有重要的意义。本论文以负载表面等离子体催化剂Ag/AgX(X=Cl、Br)对ZnWO4光催化材料进行改性研究，制备了两种复合光催化材料Ag/AgCl/ZnWO4和Ag/AgBr/ZnWO4。采用XRD、SEM、TEM、HRTEM、EDS、UV-visDRS测试以及光催化降解性能测试的手段

6、，对所合成样品的结构组成、形貌特征以及体系的光催化机理进行了分析研究。主要内容如下：第一章主要介绍了半导体光催化的机理及应用，分析了光催化的研究现状及发展前景；然后重点介绍了ZnWO4光催化材料的结构特征、制备方法以及各种修饰改性的手段；同时还对卤化银和卤化银复合材料研究现状的进行了概述；最后说明了本论文的选题意义和主要研究内容。第二章主要介绍了实验所用的试剂、仪器和样品的各种表征方法，并对光催化性能测试及评价的方法进行了简单的介绍。第三章主要研究了Ag/AgCl/ZnWO4复合光催化材料的制备及其光催化性能。首先，通过水热法制

7、备了ZnWO4纳米棒，然后通过沉积-沉淀光还原反应，将Ag/AgCl负载到ZnWO4纳米棒的表面。对样品的组成、形貌结构和光吸收进行表征分析，并通过降解甲基橙和亚甲基蓝对样品的光催化活性进行评价。较单一ZnWO4和Ag/AgCl而言，Ag/AgCl/ZnWO4复合光催化剂的可见光催化活性显著提高。通过计算复合体系中各组分的能带结构，并结合自由基捕获实验的结果对复合体系光催化机理进行探讨分析。第四章主要介绍了通过负载Ag/AgBr光催化体系对ZnWO4进行的改性工作，制备了Ag/AgBr/ZnWO4复合光催化剂。借助多种手段对样品

8、的组成、形貌结构进行测试表征，并通过降解甲基橙对样品的光催化活性进行评价。结果表明，在可见光照射下Ag/AgBr/ZnWO4复合光催化剂表现出了极其优越的光催化性能。通过能带分析和自由基捕获实验结果，提出了可能的光催化机理。II硕士学位论文最后对本论文的工作进行