新型鉍系光催化劑的制備及其光催化性能研究.pdf

1、光催化技術(shù)已經(jīng)在環(huán)境凈化領(lǐng)域獲得重要應(yīng)用,受到了各國(guó)政府和科技工作者的廣泛重視,成為污水處理研究的熱點(diǎn)。絕大多數(shù)光催化劑在應(yīng)用研究方面存在量子效率低、光譜響應(yīng)范圍窄(通常只能被紫外光激發(fā))等問(wèn)題,致使光催化活性都不是很高。本論文以鉍系半導(dǎo)體光催化材料為研究對(duì)象,通過(guò)合成工藝設(shè)計(jì)制備了形貌各異的鉍系新型高效光催化劑,闡述了光催化劑的形成機(jī)理、形貌與其催化活性的關(guān)系,針對(duì)光催化劑的表面改性等方面展開(kāi)研究。本論文研究工作包括以下四個(gè)部分:

2、r>　　第一章我們綜述了國(guó)內(nèi)外關(guān)于半導(dǎo)體光催化的研究現(xiàn)狀,并詳細(xì)介紹了半導(dǎo)體光催化劑的光催化原理以及有貴金屬摻雜的光催化劑的催化機(jī)理;同時(shí)概述了制備合成納米光催化劑的方法及其表征手段;最后闡述了鉍系納米光催化劑的研究狀況及其本論文的研究意義。
　　第二章我們采用表面活性劑做模板一步水熱法,首次成功制備出硅酸鉍(BSO)納米帶/納米片光催化劑,所合成的BSO樣品通過(guò)XRD、TEM、HRTEM、BET、DRS進(jìn)行表征。結(jié)果說(shuō)明表面活性

3、劑CTAB作為結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑,其濃度變化在BSO納米帶/納米片的晶相和形貌形成過(guò)程中起到了關(guān)鍵作用;樣品在模擬太陽(yáng)光下以羅丹明B和苯酚為降解探針顯示了較好的光催化活性(比P25),此外通過(guò)改變硅源研究鉍系光催化劑硅酸鉍的光催化活性。
　　在第三章中我們通過(guò)簡(jiǎn)單常用的水熱法成功制備出鎢酸鉍納米片,研究表面活性劑CTAB對(duì)鎢酸鉍形貌的影響,并通過(guò)改變反應(yīng)溫度提高鎢酸鉍的光催化活性;此外根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的條件成功合成出形貌規(guī)則、大小均一的三氧

4、化鉬納米帶,將不同摩爾比的氧化鉍通過(guò)浸漬-煅燒的方法負(fù)載到三氧化鉬制備得到氧化鉬-鉬酸鉍復(fù)合納米光催化劑,通過(guò)XRD、TEM、DRS等表征儀器研究鉬酸鉍及其復(fù)合物的光催化活性。
　　在第四章我們首先對(duì)鉍系光催化劑進(jìn)行表面改性研究,采用離子吸附-光照還原-煅燒三個(gè)步驟將超穩(wěn)定的納米貴金屬 Au顆粒均勻地負(fù)載到硅酸鉍納米帶上,貴金屬Au納米顆粒的負(fù)載使得硅酸鉍納米帶的光催化活性得到了提高;值得高興的是我們還采用水熱合成法成功地制備了新