三種含鉍化合物光催化劑的合成及性能研究.pdf

1、工業(yè)廢水、生活污水、農(nóng)藥和放射性物質(zhì)的大量排放嚴(yán)重污染了地表水和地下水。其中部分是能夠?qū)θ祟愒斐蓢?yán)重影響的持久性有機(jī)污染物(POPs)和內(nèi)分泌干擾物(EDCs)。在各種芳香族化合物中，苯酚是一種重要的有機(jī)化工原料，在醫(yī)藥、農(nóng)藥和塑料等行業(yè)有重要的應(yīng)用，被廣泛用于生產(chǎn)酚醛樹脂，雙酚A，水楊酸等多種化工產(chǎn)品，它對(duì)皮膚和粘膜有嚴(yán)重的腐蝕作用。由于苯酚的生物毒性和穩(wěn)定性，用傳統(tǒng)的微生物方法降解有很大的難度。光催化技術(shù)，一種高級(jí)氧化技術(shù)，是將這些

2、難生物降解的有機(jī)物完全降解為無機(jī)物和CO2的一種有效的方式。由于農(nóng)藥廢水的高毒性的影響和巨大的使用量，一直是困擾研究人員的難題。光催化技術(shù)能夠摧毀磷和含氮有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)，使它失去毒性。染料廢水由于具有高色度和強(qiáng)烈的毒性而難于處理，利用光催化法可使其在幾小時(shí)內(nèi)完全脫色。論文的主要研究如下:
　　 (1)通過水熱法合成了一種新型光催化劑Bi6O6(OH)3(NO3)3·1.5H2O，Bi(NO3)3·5H2O是唯一的原料，合成中未

3、加入模板劑和pH調(diào)節(jié)劑。通過苯酚和偶氮染料在紫外光下降解表征其光催化活性。大部分的苯酚能夠在光照60分鐘后被降解。通過加入自由基捕獲劑研究降解的機(jī)理。中間產(chǎn)物通過高效液相色譜-質(zhì)譜測(cè)定，并推斷出降解過程。自由基捕獲和苯酚降解過程都表明空穴是反應(yīng)過程中的主要活性物質(zhì)。
　　 (2)研究不同的碳源對(duì)碳酸氧鉍的形貌及降解效果的影響，檸檬酸和NaHCO3做碳源時(shí)，不對(duì)體系調(diào)節(jié)pH，無法生成碳酸氧鉍，乙醇和尿素做碳源時(shí)，產(chǎn)物降解效果相似，

4、紫外光照下12分鐘能使羅丹明B褪色，而乙醇做碳源時(shí)合成的產(chǎn)物更薄。加入相同量pvp，產(chǎn)物變厚，降解速率降低，使用乙醇做碳源降解變慢的趨勢(shì)較緩。
　　 (3)使用CTAB作為溴源和模板，水熱法合成了BiOBr。調(diào)節(jié)溶劑和反應(yīng)時(shí)間確定最佳反應(yīng)條件。水和乙醇作為溶劑時(shí)降解效果最好，反應(yīng)時(shí)間12小時(shí)和24小時(shí)的樣品對(duì)比發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)時(shí)間延長，晶體有各向異性的生長。沿(102)晶面生長的樣品比沿(001)晶面生長的樣品有更好的催化效果。對(duì)產(chǎn)物