社會經(jīng)濟及工業(yè)化的迅速發(fā)展，在促進了人類社會物質文明進步的同時也帶來了不可避免的環(huán)境污染問題，尤其是水體污染的問題日益嚴重。半導體光催化技術可利用太陽能高效降解水體中的有機污染物，是廢水處理的有效手段。二氧化鈰及其復合材料作為光催化材料已在廢水降解領域受到廣泛關注，并展現(xiàn)出足夠的競爭優(yōu)勢。本書主要介紹二氧化鈰及其復合材料的制備方法、光催化性能、降解廢水的光催化原理及使用情況。通過構建具有p-n 型異質結、直接Z 型異質結的二氧化鈰復合材料，拓寬了其光譜響應范圍，促進了光生載流子的分離，有效提高其光催化降解有機污染物的活性。并結合相關的表征手段，闡述了不同復合材料結構和組成對其光催化性能的影響，揭示了結構與性能之間的關系。
本書適宜從事光催化材料以及環(huán)境、能源等相關專業(yè)的科研人員參考。
陳歡歡，博士，畢業(yè)于東北大學，任職于東北大學秦皇島分校資源與材料學院，高 級實驗師。近年來主要從事光催化材料的制備及應用等方面的研究工作。作為項目負責人主持了中央高校基本科研業(yè)務費項目 1 項，同時積極參與了國家自然科學基金、河北省自然科學基金等多項科研課題。在本領域權威期刊《Materials Letters》、《Ionics》、《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》《有色金屬工程》等發(fā)表論文近10篇， 申請相關發(fā)明專利4項
第1章 緒論 001
1.1 概述 002
1.2 半導體光催化的基本原理及應用 003
1.2.1 光催化的基本原理 003
1.2.2 光催化對有機污染物降解的應用 005
1.3 二氧化鈰光催化材料 012
1.3.1 二氧化鈰結構 012
1.3.2 二氧化鈰基材料的制備方法 013
1.4 二氧化鈰光催化材料的改性 018
1.4.1 形貌調控 018
1.4.2 金屬元素摻雜 020
1.4.3 異質結的構建 021
第2章 改性二氧化鈰的制備與表征 036
2.1 原材料和設備 037
2.1.1 原材料 037
2.1.2 設備 037
2.2 制備方法 038
2.2.1 CeO2 的制備方法 038
2.2.2 CuO/CeO2 復合材料的制備 039
2.2.3 g-C3N4 的制備 039
2.2.4 CeO2/g-C3N4 復合材料的制備 040
2.2.5 CuO/CeO2/g-C3N4 復合材料的制備 040
2.3 材料表征方法 040
2.4 光催化性能測試 042
2.4.1 光催化降解亞甲基藍溶液性能測試 042
2.4.2 光催化降解苯酚溶液性能測試 043
第3章 微波輔助法制備CeO2 及其光催化性能研究 044
3.1 概述 045
3.2 二氧化鈰光催化材料制備 046
3.3 微波界面法制備CeO2 光催化材料的結構特性研究 048
3.3.1 物相及結構分析 048
3.3.2 微觀形貌及比表面積分析 049
3.3.3 光學性質分析 055
3.3.4 XPS 分析 056
3.4 微波界面法制備CeO2 光催化材料的光催化性能分析 059
3.5 微波回流法制備CeO2 光催化材料的結構特性研究 063
3.5.1 物相及結構分析 063
3.5.2 微觀形貌及比表面積分析 065
3.5.3 光學性質分析 067
3.6 微波回流法制備CeO2 光催化材料的光催化性能分析 068
3.7 CeO2 光催化降解MB 的機理分析 070
3.8 微波界面法與微波回流法制備CeO2 的性能對比 072
3.9 正交試驗的設計 074
3.10 單因素優(yōu)化實驗 075
3.10.1 物相及結構分析 076
3.10.2 微觀形貌及比表面積分析 077
3.10.3 光學性質分析 079
3.10.4 光催化性能分析 080
3.11 小結 082
第4章 CuO/CeO2 復合材料的制備及其光催化性能的研究 083
4.1 概述 084
4.2 CuO/CeO2 復合材料的制備 085
4.3 CuO/CeO2 復合材料結構特性研究 085
4.3.1 物相及結構分析 085
4.3.2 微觀形貌及比表面積分析 087
4.3.3 XPS 分析 091
4.4 CuO/CeO2 復合材料光催化性能與機理研究 093
4.4.1 光催化性能分析 093
4.4.2 光催化機理分析 095
4.5 小結 101
第5章 CeO2/g-C3N4 異質結的構建及其光催化性能的研究 103
5.1 概述 104
5.2 CeO2/g-C3N4 復合光催化材料的制備 105
5.3 CeO2/g-C3N4 復合光催化材料結構特性研究 106
5.3.1 物相及結構分析 106
5.3.2 微觀形貌及比表面積分析 108
5.3.3 XPS 分析 114
5.4 CeO2/g-C3N4 復合光催化材料光催化性能及機理研究 116
5.4.1 光催化性能分析 116
5.4.2 光催化機理分析 118
5.5 小結 125
參考文獻 127
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