幾種無(wú)機(jī)納米材料的制備及光催化性能研究.pdf

1、光催化技術(shù)能有效將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能，降解廢水中的有機(jī)、部分無(wú)機(jī)和重金屬污染物，是同時(shí)解決能源和環(huán)境問(wèn)題的新型方法之一。人們開(kāi)發(fā)的光催化劑以無(wú)機(jī)半導(dǎo)體納米材料為主，例如金屬氧化物、硫化物以及氮氧化物等。此類半導(dǎo)體具有化學(xué)穩(wěn)定性高、生物相容性好、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)。但同時(shí)具有只對(duì)紫外光響應(yīng)，光吸收范圍窄的缺點(diǎn)，不能有效利用太陽(yáng)能，嚴(yán)重制約了其實(shí)際應(yīng)用。因此，改進(jìn)傳統(tǒng)光催化劑的性能以及探索高效實(shí)用的新型光催化劑尤為重要。本文研究了稀土摻雜二氧化鈦

2、(TiO2∶RE)和TiO2/SiO2復(fù)合納米材料、鉍鹽納米材料以及石墨烯-金屬氧化物復(fù)合納米材料的光催化活性。具體內(nèi)容如下:
　　(1)以碳微球?yàn)槟０澹軇岱ㄖ苽涑鯰iO2∶RE和TiO2/SiO2中空微球。采用X射線衍射、透射電子顯微鏡和紫外-可見(jiàn)漫反射光譜分析三種測(cè)試手段對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行相關(guān)表征，并研究了其在光照下對(duì)羅丹明B染料的降解性能。結(jié)果表明:成功制備了兩種具有中空結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物，且尺寸均一;稀土的摻雜和SiO2的復(fù)合都擴(kuò)展了

3、TiO2的光響應(yīng)范圍。五種TiO2∶RE中空微球中，TiO2∶La中空微球的光催化活性最強(qiáng)。研究SiO2的復(fù)合量對(duì)TiO2光催化活性的影響表明:TiO2和SiO2的質(zhì)量比為2∶1時(shí)，光催化活性最好。兩種產(chǎn)物均具有良好的重復(fù)使用性。
　　(2)一步溶劑熱法制備了Bi2MoO6、Bi2Mo2O9微球和Bi2MoO6/Bi2O3復(fù)合中空微球。采用X射線衍射、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、紫外-可見(jiàn)漫反射光譜分析和熒光光譜分析對(duì)產(chǎn)物進(jìn)行

4、表征，并研究了樣品在可見(jiàn)光照下對(duì)羅丹明B的降解性能。結(jié)果顯示:成功制備了Bi2MoO6、Bi2Mo2O9微球和具有中空結(jié)構(gòu)的橄欖球形Bi2MoO6/Bi2O3復(fù)合納米顆粒，尺寸均一。三種產(chǎn)物都對(duì)可見(jiàn)光響應(yīng)，Bi2MoO6/Bi2O3復(fù)合中空微球的光催化活性最強(qiáng)，且具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性。
　　(3)以硫脲為硫源、乙二醇為溶劑，一步溶劑熱法制備了rGO/ZnS復(fù)合材料。采用X射線衍射、透射電鏡、紫外-可見(jiàn)漫反射光譜分析和熒光光譜分析對(duì)