1. 本选题研究的目的及意义
光催化技术作为一种新型的绿色环保技术,利用太阳能将有机污染物降解为无害物质,为解决环境污染问题提供了promising的解决方案。
近年来,钒酸铋(BiVO4)作为一种可见光响应的光催化剂,因其无毒、成本低、可见光利用率高等优点而备受关注。
然而,BiVO4光生电子-空穴对复合率高、光催化活性低等问题限制了其在实际应用中的发展。
2. 本选题国内外研究状况综述
近年来,国内外学者围绕提高BiVO4光催化性能开展了大量的研究工作,主要集中在形貌控制、元素掺杂、异质结构建等方面。
1. 国内研究现状
国内学者在BiVO4光催化剂的制备、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,并利用化学还原法将Cu、Pt选择性地修饰到BiVO4表面,制备Cu-Pt/BiVO4光催化剂。
通过XRD、SEM、TEM、XPS、UV-VisDRS等手段对材料的结构、形貌、光吸收性能等进行表征。
以有机染料为目标污染物,考察Cu-Pt/BiVO4的光催化降解性能,并探讨Cu-Pt协同增强BiVO4光催化活性的机制。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用以下方法与步骤开展研究:(1)材料制备:采用水热法合成BiVO4,并利用化学还原法将Cu、Pt选择性地修饰到BiVO4表面,制备Cu-Pt/BiVO4光催化剂。
(2)材料表征:采用XRD、SEM、TEM、XPS、UV-VisDRS等手段对材料的晶体结构、形貌、元素组成、化学状态、光吸收性能等进行表征。
(3)光催化性能测试:以有机染料为目标污染物,考察Cu-Pt/BiVO4的光催化降解性能,并与未修饰的BiVO4以及单独负载Cu或Pt的BiVO4进行对比。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:(1)采用Cu-Pt选择性修饰策略构建高效的Cu-Pt/BiVO4光催化体系,通过调控Cu、Pt的负载量和修饰方式,优化Cu-Pt/BiVO4的光催化性能。
(2)结合多种表征手段和理论计算,深入研究Cu-Pt协同增强BiVO4光催化活性的机制,揭示Cu-Pt之间的协同作用机制以及Cu-Pt与BiVO4之间的相互作用关系。
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] 张立军, 王鹏, 尹文轩, 等. 可见光响应型光催化剂BiVO4的研究进展[J]. 人工晶体学报, 2014, 43(11): 2874-2885.
[2] 赵玉宝, 李文漪, 朱永法. 光催化降解水中有机污染物的研究进展[J]. 环境科学, 2002, 23(1): 95-100.
[3] 刘守新, 李芳柏. 光催化及光催化剂[J]. 化学通报, 1997(6): 8-13.
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