軟鉍礦類微納米材料的液相制備及光催化性能研究.pdf

1、環(huán)境污染問題日益嚴峻，研制開發(fā)具有高活性的軟鉍礦類可見光催化劑具有重要意義。但目前文獻報道的軟鉍礦材料，其自身結構及功能缺陷從而導致比表面積較小，光生電荷的分離效率較低，可見光催化活性不高。本文主要討論了半導體光催化劑的光催化機理，影響光催化性能的因素，并詳細介紹了提高光催化劑催化性能的途徑以及光催化劑的表征手段，擬采用溫和的水熱合成法，通過水溶性和高粘度的表面活性劑控制反應速率，從而誘導納米單元自組裝，制備出具有高比表面積的Bi12M

2、O20-x(M=Si、Ti、Zn)多級結構;進一步在材料表面進行半導體復合，構筑相應的多級復合光催化劑，促進光生電荷的高效分離;以羅丹明B可見光催化降解為探針反應，并結合XRD、光譜分析等方法，探討產(chǎn)物的微結構對載流子的分離、轉移以及催化活性的影響;揭示此類光催化劑高活性的本質因素。該項目的實施將豐富軟鉍礦材料的制備技術，并為拓展新型光催化材料提供新的研究思路。本文得出以下結論:
　　1.實驗通過水熱法合成了多級立方塊狀的Bi12

3、SiO20，并對其形貌與結構進行了X射線粉末衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜(EDS)、高分辨透射電鏡(HRTEM)和X射線光電子能譜(XPS)等表征，同時對其在可見光下降解羅丹明B的光催化過程以及光催化機理進行了詳細的研究。
　　2.實驗通過水熱合成法，基于異質結的設計理論，成功制備了一種新穎的Bi12ZnO20-Bi2WO6異質結光催化劑，以預先制備的Bi2WO6為Bi源，通過可控部分沉淀轉移法成功制備了一種新穎

4、的Bi12ZnO20-Bi2WO6(BZO-BWO)異質結光催化劑。為了研究其光催化性能，以所制備的BZO-BWO為光催化劑，以羅丹明B(RhB)為模擬染料，研究其對染料的降解效率，并對催化機理進行了研究。
　　3.實驗采用水熱法，使部分沉淀成功轉化，制備出了一種新穎的Bi12TiO20-Bi2WO6(BTO-BWO)異質結光催化劑。光催化實驗表明，在紫外-可見光的輻射下Bi12TiO20-Bi2WO6異質結對降解RhB具有超高的