銀基-鉍基復(fù)合半導(dǎo)體的制備及光催化性能研究.pdf

1、半導(dǎo)體光催化氧化技術(shù)能利用太陽(yáng)光完全降解有機(jī)污染物，在水處理領(lǐng)域中具有良好的應(yīng)用前景。傳統(tǒng)光催化劑大部分都屬于紫外光區(qū)響應(yīng)型的，太陽(yáng)能的利用率較低。銀基半導(dǎo)體具有良好的可見(jiàn)光響應(yīng)性能，但是其普遍存在由光化學(xué)腐蝕導(dǎo)致的穩(wěn)定性差等因素。針對(duì)這一缺陷我們將銀基半導(dǎo)體復(fù)合到鉍基半導(dǎo)體中，利用鉍基半導(dǎo)體廉價(jià)、環(huán)保和其有利于光生電子和空穴分離的特殊的層狀結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)。本文以可見(jiàn)光降解羅丹明B或酸性橙II為目標(biāo)，研究了不同銀基半導(dǎo)體光催化復(fù)合鉍基半導(dǎo)體

2、光催化劑的結(jié)構(gòu)和光催化性能的關(guān)系。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　首先，采用水熱法制備了BiVO4納米片，再通過(guò)沉淀法制備了一系列的Ag2CO3/BiVO4異質(zhì)結(jié)復(fù)合光催化劑，考察了其在可見(jiàn)光下光催化降解羅丹明B來(lái)評(píng)價(jià)其光催化活性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明Ag2CO3/BiVO4異質(zhì)結(jié)光催化劑的光催化活性明顯高于純Ag2CO3和BiVO4。通過(guò)能帶結(jié)構(gòu)計(jì)算說(shuō)明了Ag2CO3和BiVO4之間存在相互匹配的電勢(shì)，兩者之間可以形成異質(zhì)相結(jié)，能夠有效抑制光生

3、電子-空穴對(duì)的復(fù)合，從而提高了樣品的光催化活性。
　　其次，采用溶劑熱法制備了由納米片組裝而成的BiOX(Cl,Br,I)微球，然后通過(guò)沉淀法制備了一系列的Ag2CO3/BiOX(Cl,Br,I)異質(zhì)結(jié)復(fù)合光催化劑，再通過(guò)XRD、SEM、BET、UV-vis DRS等表征手段進(jìn)行了分析，考察樣品光催化降解酸性橙II的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，制備的復(fù)合光催化劑表現(xiàn)出了極其優(yōu)異的光催化活性。然后通過(guò)能帶結(jié)構(gòu)計(jì)算Ag2CO3和BiOX(Cl

4、,Br,I)之間能夠形成異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，并提高光催化活性。
　　最后，利用水熱法制備了由納米片組裝的粒徑為1.5～2μm的Bi2WO6微球，并以紫外光和可見(jiàn)光分別為光源，羅丹明B為降解對(duì)象進(jìn)行光催化活性測(cè)試，考察了在微球表面沉積了不同含量的Ag2CO3和AgCl對(duì)Bi2WO6光催化劑的性能影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，沉積Ag2CO3并不能有效的改善Bi2WO6的光催化活性，不過(guò)沉積AgCl可大幅度提高了Bi2WO6的紫外和可見(jiàn)光催化活性。主要