高活性氧化物可見光催化劑的設(shè)計合成及其機(jī)制研究.pdf

1、光催化技術(shù)是近年來興起的一種新型環(huán)境治理技術(shù)，得到人們的廣泛關(guān)注。發(fā)展高效的可見光催化劑是實現(xiàn)該技術(shù)實用化的關(guān)鍵。針對非金屬離子摻雜TiO2制備工藝條件復(fù)雜和普適性差以及BiVO4粒徑尺寸大、活性差的問題，本論文分別開展了發(fā)展非金屬離子摻雜TiO2和小粒子BiVO4光催化劑新方法的研究。
　　 在結(jié)合水解法和溶劑熱法優(yōu)點的基礎(chǔ)上，通過發(fā)展相分離的水解-溶劑熱法，可控合成氮、硫、硅等非金屬離子摻雜的TiO2，重點研究合成過程中各合

2、成條件對樣品可見光催化活性的影響。研究結(jié)果表明：與傳統(tǒng)的溶膠-水熱法相比，本方法合成的TiO2樣品表現(xiàn)出了高的光催化活性，這主要是由于其具備了高的晶化度和好的分散性。通過在水相中引入氨水等物質(zhì)，可控的實現(xiàn)了對TiO2的氮等非金屬離子的摻雜，顯著拓寬了樣品的光響應(yīng)范圍，樣品表現(xiàn)出了高的可見光催化活性，明顯要高于高溫氮化法制得的樣品。此外，通過在有機(jī)相中引入正硅酸乙酯也簡單的實現(xiàn)了紫外光活性超過P25的高熱穩(wěn)定性硅摻雜TiO2的合成。

3、>　　 針對BiVO4在生成過程中晶核生長速度快、粒子易生長過大的問題，通過發(fā)展EDTA調(diào)制的水熱法方法可控合成了納米BiVO4，重點研究了反應(yīng)溫度等因素對樣品粒徑尺寸的影響。研究結(jié)果表明，降低反應(yīng)溫度、縮短反應(yīng)時間和增大EDTA的用量，有利于獲得小尺寸的BiVO4，可以得到粒徑尺寸為20nm的BiVO4粒子?；诩t外分析的結(jié)果，反應(yīng)過程中EDTA與Bi3+反應(yīng)形成穩(wěn)定的螯合物，降低了Bi3+的濃度，從而抑制了BiVO4粒子的生長。所