納米結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體光催化劑Bi-M-O(M=W,Fe)的液相合成與性能表征.pdf

1、近年來,能源問題和環(huán)境污染日益加重,光催化材料能有效地將各種廢水中的幾乎所有有機(jī)和無機(jī)污染物降解為無機(jī)小分子,達(dá)到完全礦化、消除污染的目的,利用光催化材料凈化空氣和水已成為當(dāng)今世界引人注目的高新環(huán)境技術(shù)。光催化材料在環(huán)保領(lǐng)域中的應(yīng)用成為當(dāng)前研究的一個重點和熱門課題,一旦在光催化材料的光響應(yīng)范圍、能量轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性等幾方面取得重大科學(xué)突破,研制出可高效利用太陽能的光催化材料,將對未來太陽能的利用將產(chǎn)生革命性的影響。
　　 當(dāng)前傳

2、統(tǒng)光催化劑只能對占太陽光的5％的紫外光產(chǎn)生響應(yīng),開發(fā)新型的可見光響應(yīng)的光催化劑對催化領(lǐng)域的發(fā)展有著極其重要的作用。本文主要研究兩種Bi系復(fù)雜氧化物Bi2WO6和BiFeO3光催化劑的合成工藝及可見光下的光催化性能,探討影響物質(zhì)結(jié)構(gòu)及光催化性能的可能因素。主要內(nèi)容包括:
　　 1.采用乙二醇溶劑熱法,用不同的表面活性劑、不同的乙二醇體積含量在160℃反應(yīng)24h合成純相的Bi2WO6納米粉體,通過XRD、SEM、TEM、FT-IR、

3、UV-vis等表征手段對樣品的結(jié)構(gòu)、微觀形貌、表面狀態(tài)及光學(xué)特性等進(jìn)行表征。結(jié)果表明:所制得的Bi2WO6微米圓盤是由粒徑小于10nm的納米顆粒自組裝而成的,由于顆粒細(xì)小,引起了禁帶寬度的增加,通過敏化光反應(yīng)可以對染料產(chǎn)生降解作用,并研究了粉體微觀形貌與光催化活性之間的關(guān)系。
　　 2.嘗試通過熔融鹽法制備Bi2WO6納米粉體。以NaNO3和LiNO3的混合熔鹽作為液相反應(yīng)介質(zhì),以Bi(NO3)3·5H2O和Na2WO4·2H2

4、O為原料,在不同溫度及熔鹽比例下制備了樣品,結(jié)果表明溫度及熔鹽配比都對產(chǎn)物的物相與形貌有較大關(guān)系,較高的溫度與較高的熔鹽含量均可增加體系的流動性,有利于產(chǎn)物的形成。
　　 3.通過溶膠-凝膠快速燒結(jié)技術(shù),成功制備了具有弱鐵磁性的BiFeO3納米粉體,并以羅丹明B溶液為目標(biāo)污染物測定了BiFeO3納米粉體的光催化性能。該粉體經(jīng)由XRD、TEM、XPS、UV-vis等進(jìn)行表征,結(jié)果表明在500℃下燒結(jié)的樣品為純單斜相的BiFeO3,