Bi2WO6基光催化劑的制備及其光催化性能研究.pdf

1、目前，利用光催化處理技術(shù)氧化降解和礦化有機(jī)污染物是光催化環(huán)境應(yīng)用的重要方面。半導(dǎo)體光催化材料由于具有強(qiáng)氧化能力可降解多種有毒有害的有機(jī)污染物，同時(shí)，成本低，可利用太陽能，因而具有極其廣闊的應(yīng)用前景。其中傳統(tǒng)光催化劑TiO2禁帶寬度較寬，降低了對(duì)太陽光的利用率，并且量子效率低。為了更好地開發(fā)可利用太陽光的光催化劑以解決實(shí)際問題，本論文旨在開發(fā)可見光響應(yīng)的非TiO2光催化劑。
　　鉍系光催化劑由于其Bi6s和O2p軌道的雜化提高了價(jià)帶

2、的位置，從而減小了禁帶寬度，可見光即可激發(fā)從而可應(yīng)用于光催化領(lǐng)域。鎢酸鉍是一種多層Aurivillius結(jié)構(gòu)的復(fù)合氧化物，其中Bi2WO6被廣泛關(guān)注。Bi2WO6常用的合成方法主要有固相法、水熱法和醇熱法等。但是仍存在光生電子-空穴對(duì)分離效率較低等問題，不利于光催化活性的提高。鑒于對(duì)環(huán)境的整治和太陽能更好的利用，仍然有必要發(fā)展強(qiáng)可見光吸收和高光催化活性的Bi2WO6基復(fù)合光催化劑。本論文采用離子液體輔助乙二醇-乙醇體系醇熱法制備了具有可

3、控形貌的Bi2WO6并結(jié)合光還原法、超聲輔助光還原法制備了Ag/Bi2WO6可見光催化劑，通過結(jié)構(gòu)表征研究其構(gòu)效關(guān)系，為拓展光催化材料的研究領(lǐng)域提供了理論依據(jù)。本論文主要開展了以下工作:
　　1、離子液體輔助溶劑熱法合成高效光催化劑Bi2WO6及其光催化性能研究
　　采用離子液體輔助溶劑熱法制備了可見光催化劑Bi2WO6并考察了可見光催化活性。乙二醇-乙醇體系中以離子液體[Cn-mim]BF4(n=2，4，8，16)為結(jié)構(gòu)導(dǎo)

4、向劑，合成了中空微球結(jié)構(gòu)的Bi2WO6可見光催化劑。通過改變釜熱時(shí)間、離子液體用量以及離子液體中烷基碳鏈長度，采用降解有機(jī)污染物羅丹明B作為光催化探針反應(yīng)，優(yōu)化出最佳反應(yīng)條件:釜熱時(shí)間為20h，離子液體用量為15u，離子液體中烷基鏈的碳原子個(gè)數(shù)為16([C16mim]BF4)。
　　2、光還原法制備Ag/Bi2WO6可見光催化劑及其性能研究
　　利用貴金屬Ag的普拉斯曼效應(yīng)，采用光還原的方法把Ag負(fù)載到Bi2WO6上，增強(qiáng)了

5、可見光的吸收以及提高了載流子的分離效率。通過活性評(píng)價(jià)，確定Ag/BWO-0.75％-20樣品具有最佳光催化活性。
　　3、超聲輔助光還原法制備Ag/Bi2WO6及其可見光催化性能研究
　　利用超聲-光還原協(xié)同作用機(jī)制，將Ag+轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘貯g。結(jié)果表明，超聲輔助光還原的協(xié)調(diào)效應(yīng)有利于提高Ag含量，增強(qiáng)在可見光區(qū)的吸收，并且較低了光生載流子的復(fù)合幾率，提高了對(duì)有機(jī)物的礦化效率。這一技術(shù)拓展了制備光催化劑的工藝手段，具有很好的應(yīng)用