鉍酸鈣、鉍酸鍶催化劑的制備及其光催化性能研究.pdf

1、光催化技術作為一種理想的環(huán)境污染治理技術和潔凈能源生產技術越來越引起人們的關注。TiO2以其穩(wěn)定、價廉、無毒、紫外光高效等優(yōu)點倍受人們青睞，被認為是光催化的首選催化劑。但是由于其光吸收波長范圍狹窄、量子效率低等缺點，限制了它的廣泛應用。光催化劑的可見光響應程度是光催化技術實現充分利用太陽能走向實用化的關鍵。近年來很多光催化工作者開始研究可見光響應的新型光催化材料。鉍基化合物有特殊的能帶結構，其價帶上方會形成次能級，使得其能隙變小，吸收光

2、往可見光偏移，因此鉍基化合物光催化劑的結構與性能成為近年許多學者研究的目標之一。
　　 本論文采用浸漬法制備了鉍酸鈣(CaBi6O10)和鉍酸鍶(Sr0.25Bi0.75O1.36)催化劑;采用沉淀法制備了鈣鉍復合氧化物催化劑?？疾炝舜呋瘎喖谆{溶液的可見光降解性能。運用X射線粉末衍射(XRD)，N2物理吸附(BET)，紫外可見漫反射(UV-visDRS)，拉曼(Raman)，熱重(TG-DTA)，掃描電子顯微鏡(SEM)，

3、透射電子顯微鏡(TEM)，對苯二甲酸熒光探針(TA-PL)，電感耦合等離子體(ICP)等技術對催化劑進行了表征，得到該催化劑的結構、形貌、性質與光催化活性的關聯信息。采用浸漬法以Bi2O3和Ca(NO3)2·4H2O為前驅體，通過改變催化劑焙燒溫度，在650℃焙燒制得了純相花朵狀CaBi6O10催化劑，CaBi6O10催化劑在可見光區(qū)有較好的吸收，吸收帶邊在554nm(Eg=2.24eV)，可見光下降解亞甲基藍活性要優(yōu)于Bi2O3和N-

4、TiO2。這是由于CaBi6O10具有特殊的能帶結構，提高了電子和空穴的遷移性能，延長了載流子的壽命，從而提高了催化劑活性。
　　 采用沉淀法以Bi(NO3)3·5H2O和Ca(NO3)2·4H2O為前驅體，制備了CaBiO復合物催化劑。首先將Bi(NO3)3和Ca(NO3)2溶液混合得到濁液，室溫陳化2h，抽濾得沉淀物，然后洗滌烘干，最后經過500～700℃焙燒12h制得所需催化劑。該催化劑具有較高的可見光響應性，可以吸收波長

5、小于580nm的可見光。催化劑的比表面積與浸漬法制備的催化劑相比有所提高，對亞甲基藍溶液具有較好的可見光降解活性。通過對苯二甲酸熒光探針技術(TA-PL)檢測出催化反應中的活性物種為·OH。催化劑光催化降解性能穩(wěn)定，重復利用性較好。
　　 我們又考察了另一種堿土金屬鉍酸鹽。采用浸漬法以Bi2O3和Sr(NO3)2為前驅體，通過改變催化劑焙燒溫度，在800℃焙燒制得了純相Sr0.25Bi0.75O1.36催化劑。Sr0.25Bi0