鉍系光催化材料制備及其光催化性能研究.pdf

1、隨著我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，工業(yè)廢水排放量也隨之增加。染料廢水是一種常見(jiàn)的工業(yè)廢水，具有化學(xué)成分較復(fù)雜、硬度大且難以實(shí)現(xiàn)徹底降解的特點(diǎn)，用一般的處理方法已經(jīng)達(dá)不到預(yù)期效果。近年來(lái)光催化技術(shù)在治理此類污染方面的快速發(fā)展，為降解染料廢水提供了一條有效的途徑。其中，鉍系氧化物降解效果尤為顯著，更重要的是鉍系氧化物具有較窄的帶隙，能充分吸收可見(jiàn)光下的光子，致使可見(jiàn)光的吸收范圍有所拓寬，故可見(jiàn)光下的光催化活性較突出。由于這些特性致使鉍系半導(dǎo)體材料

2、成為目前研究的熱點(diǎn)。本論文的研究?jī)?nèi)容主要包括BiOBr和BiOBr/BiOI復(fù)合體光催化劑的制備及光催化性能的研究，具體內(nèi)容包括以下三方面:
　　(1)以硝酸鉍(Bi(NO3)3·5H2O)、碘化鉀(KI)、溴化鈉(NaBr)、聚乙二醇-400(PEG-400)為主要合成原料，通過(guò)簡(jiǎn)單的水熱合成法成功的制備出BiOBr/BiOI復(fù)合體，制備的目標(biāo)產(chǎn)物通過(guò)X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、Uv-vis紫外-可見(jiàn)漫反射

3、(DRS)、熒光分光光度計(jì)(PL)等儀器進(jìn)行了表征。詳細(xì)的討論了其在可見(jiàn)光下的光催化活性。結(jié)果表明:在可見(jiàn)光下BiOBr/BiOI復(fù)合體比單一的BiOBr和BiOI的光催化活性要高。整個(gè)光催化反應(yīng)光照進(jìn)行80 min后，染料的光催化降解率達(dá)到95.6％。
　　(2)以Bi(NO3)3·5H2O、NaBr、聚乙二醇-400(PEG-400)和十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為主要原料，通過(guò)水熱合成法成功的制備了形似花狀結(jié)構(gòu)的BiOB

4、r光催化劑。用X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、紫外-可見(jiàn)漫反射(DRS)、熒光分光光度計(jì)(PL)對(duì)催化劑進(jìn)行表征。采用的染料污染物為羅丹明B溶液，根據(jù)引入表面活性劑的不同，研究了相應(yīng)催化劑在可見(jiàn)光下的光催化活性。結(jié)果表明:本實(shí)驗(yàn)通過(guò)引入CTAB模板劑合成的目標(biāo)產(chǎn)物呈現(xiàn)較高的光催化性能，可見(jiàn)光下當(dāng)光照時(shí)間達(dá)到100 min時(shí)，羅丹明B染料的光催化效率達(dá)到95％。
　　(3)以Bi(NO3)3·5H2O和NaBr為主

5、要原料，以聚乙二醇-400（PEG-400）和十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為模板劑，兩種模板劑下Bi∶Br的摩爾比例設(shè)計(jì)為3∶2、3∶4、3∶6、3∶8，采用水熱合成法制備了形貌各異的BiOBr光催化劑。在可見(jiàn)光下分別考察了在兩種模板劑下Bi∶Br為不同值時(shí)制備的BiOBr的光催化活性，并對(duì)溶液的初始濃度以及pH值在光催化降解過(guò)程中存在的影響進(jìn)行了討論。合成的目標(biāo)產(chǎn)物通過(guò)X射線衍射儀(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、Uv-vis