鉍氧基光催化劑的制備、改性及其光催化性能研究.pdf

1、分類號：學(xué)校代碼：10373密級：學(xué)號：11114073401碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文題目：目：鉍氧基光催化劑的制備、改性及其光催化性能研究論文作者論文作者：李鑫李鑫指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：曹靜曹靜專業(yè)名稱：專業(yè)名稱：物理化學(xué)物理化學(xué)研究方向：研究方向：光催化材料光催化材料淮北師范大學(xué)研究生處二○一四年五月鉍氧基光催化劑的制備、改性及其光催化性能研究摘要I鉍氧基光催化劑的制備、改性及其光催化性能研究摘要：近年來，水污染已嚴重威脅著人類的健康

2、和生命。與傳統(tǒng)的水污染處理技術(shù)相比，光催化因其高效、經(jīng)濟和無二次污染等優(yōu)點受到大家的廣泛關(guān)注。目前，光催化的研究主要集中在以下兩方面:對以TiO2為代表的傳統(tǒng)光催化劑的改性和新型半導(dǎo)體光催化劑的開發(fā)。鉍氧基光催化材料作為一類新型的半導(dǎo)體光催化劑，表現(xiàn)出了較好的光催化活性，成為新型半導(dǎo)體光催化劑的研究熱點。本論文主要圍繞幾種常見的鉍氧基光催化劑的制備、改性及其光催化性能進行研究并利用能帶理論對光催化機理進行探討。本論文的主要研究內(nèi)容如下：

3、（1）以(BiO)2CO3為前驅(qū)體，通過氫碘酸（HI）刻蝕法合成了具有不同BiOI含量的pn型BiOI(BiO)2CO3異質(zhì)結(jié)。利用XRD、DRS、EDS、FTIR、SEM和HRTEM等表征手段研究對樣品的結(jié)構(gòu)、形貌、組成和光學(xué)性質(zhì)。在可見光（λ420nm）下，BiOI(BiO)2CO3復(fù)合物在降解甲基橙時表現(xiàn)出了比單一的BiOI和(BiO)2CO3都要高的光催化活性。其增強的光催化活性主要歸因于pBiOI和n(BiO)2CO3之間形成

4、的pn結(jié)，它可以有效地抑制光生電子空穴對的復(fù)合。此外，捕獲劑實驗表明，在降解甲基橙的過程中，?O2和h是主要的活性物種。（2）通過酸刻蝕法制備了一系列的(BiO)2CO3BiOX(X=ClBrI)異質(zhì)結(jié)，并利用XRD、DRS、SEM和HRTEM等方法對樣品進行了表征。在可見光（λ400nm）下降解甲基橙的實驗中，(BiO)2CO3BiOX(X=ClBrI)均表現(xiàn)出了比純相(BiO)2CO3和相應(yīng)的BiOX更佳的可見光催化活性，其中(Bi

5、O)2CO3BiOI的光催化活性最好。在(BiO)2CO3和BiOX之間形成異質(zhì)結(jié)是(BiO)2CO3BiOX(X=ClBrI)光催化活性增強的主要原因。另外，良好的光吸收也有利于(BiO)2CO3BiOX光催化活性的提高。（3）通過簡單的化學(xué)沉淀法制備了新型的花狀I(lǐng)BiOBr復(fù)合物。通過摻雜I離子，BiOBr的形貌和光吸收發(fā)生顯著改變。在可見光（λ400nm）下，以甲基橙為污染物模型，對樣品的光催化活性進行評價，結(jié)果表明，IBiOBr