鉍系光催化劑的制備及其性能研究.pdf

1、如今環(huán)境污染日趨嚴(yán)重,環(huán)境問(wèn)題逐漸成為全世界最關(guān)注的問(wèn)題之一。作為新興技術(shù),光催化在水污染治理中越來(lái)越受到重視。光催化技術(shù)最關(guān)鍵的在于光催化劑的制備,而先進(jìn)光催化材料多種多樣,但是最為常見(jiàn)而且研究最為徹底的半導(dǎo)體光催化劑就是二氧化鈦(TiO2),而且 TiO2以其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、強(qiáng)氧化性、無(wú)毒性和價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)成為最有潛力的光催化劑而受到廣泛關(guān)注。然而,對(duì)于 TiO2來(lái)說(shuō)具有兩個(gè)致命的缺陷,禁帶寬度太大導(dǎo)致它對(duì)可見(jiàn)光的吸收效率太低,從而影

2、響其對(duì)太陽(yáng)光的利用效率;此外,光生電子-空穴較高的復(fù)合率,致使光催化量子效率低。因此限制了TiO2在商業(yè)中的廣泛應(yīng)用。所以不少研究者轉(zhuǎn)向?qū)?Bi12SiO20、BiVO4、BiFeO3、Bi2WO6等含Bi的金屬?gòu)?fù)合氧化物的研究,發(fā)現(xiàn)鉍基復(fù)合氧化物具有可見(jiàn)光響應(yīng)性能,而且具有較好的鐵電、壓電特性,所以在微機(jī)電系統(tǒng)、光催化等領(lǐng)域具有很廣闊的前景。
　　本論文旨在通過(guò)醇熱法合成一系列 Bi基復(fù)合氧化物,分析其形成機(jī)理,并對(duì)RhB、SR

3、B的脫色反應(yīng)來(lái)檢測(cè)其光催化性能。
　　第一章簡(jiǎn)單介紹了相關(guān)的知識(shí)、本論文的研究背景、研究意義以及主要工作。
　　第二章采用醇熱法制備出了氧化鉍的復(fù)合納米材料——Bi2O3/GR。并對(duì)不同比例的納米材料進(jìn)行 X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)和紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)(UV-vis)表征分析。采用正交試驗(yàn)法尋找出制備的最優(yōu)條件,并且在可見(jiàn)光下具有較好的光催化活性。
　　第三章采用醇熱法,以 Bi(NO3)3·5H2O

4、和TiCl3為原料,在無(wú)水乙醇中制備了BiOCl微米球納米材料。通過(guò) X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)和紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)(UV-vis)對(duì)樣品進(jìn)行表征,并估算出其能隙大小約為2.58eV。結(jié)果表明,該 BiOCl微米球在可見(jiàn)光下具有良好的催化活性,65min以內(nèi)對(duì)羅丹明 B(RhB)的脫色率高達(dá)94％以上,在紫外光下,和P25相比,同樣具有較好的催化效果。
　　第四章采用醇熱法,以 Bi(NO3)3·5H2O和TiC