新型鈣鈦礦結構光催化劑的合成及性能研究.pdf

1、隨著社會的迅速發(fā)展，人們生活水平的日益提高，環(huán)境污染、能源危機無一不成為威脅人們生存的重大問題。由于半導體光催化劑具有光催化分解水產生氫氣和光催化分解有機物的能力，成為緩解環(huán)境污染和能源問題最理想的方法。本文通過溶膠-凝膠法和水熱法合成了一系列具有鈣鈦礦結構的光催化劑，并對光催化劑的光催化分解水產生氫氣或者光催化降解有機物性能進行了研究。
　　具有經典單一鈣鈦礦結構的Sr2/3Zn1/3TiO3(SZT)和Ba5/6Zn1/6Ti

2、O3(BZT)是以SrTiO3和BaTiO3為母體進行鋅離子摻雜得到的，催化劑的合成是通過溶膠-凝膠法實現(xiàn)，制備的催化劑粉末進行了X射線粉末衍射(XRD)、電子掃描顯微鏡(SEM)、電子透射顯微鏡(TEM)、紫外-可見漫發(fā)射(UV-Vis)和拉曼光譜(Raman)等表征，并在紫外光的誘導下，進行了光催化分解水產生氫氣的性能評估。結果表明，SZT沒有任何貴金屬/金屬氧化物作為共催化劑進行負載時，在乙醇為犧牲劑的水溶液中產氫率可以達到73.

3、2μmol·h-1·g-1，純水中的產氫率也可以達到12.1μmol·h-1·g-1；BZT在乙醇為犧牲劑的水溶液中產氫率可以達到57.5μmol·h-1·g-1，純水中的產氫率也可以達到2.9μmol·h-1·g-1，這也是鈦酸鋇在光催化分解水產氫上首次被報道。除此之外，為了優(yōu)化實驗條件得到更高效的光催化劑，凝膠溫度、凝膠干燥時間、煅燒溫度和煅燒時升降溫速度等對催化劑的影響。
　　異質結類光催化劑的是現(xiàn)在人們研究的熱點，這是由于

4、它不但可以促使催化劑在可見光條件下吸收增強，而且可以使光生電子-空穴有效的進行分離。本文采用簡單水熱法，合成了具有單一鈣鈦礦結構的Bi3.64Mo0.36O6.55、層狀鈣鈦礦結構的Bi2MoO6、鉬酸鉍異質結(Bi2MoO6/Bi3.64Mo0.36O6.55)及二氧化鈦-鉬酸鉍異質結(TiO2-Bi2MoO6和TiO2-Bi3.64Mo0.36O6.55)，并首次報道了具有三元異質結構的TiO2-Bi2MoO6/Bi3.64Mo0.