Bi2Fe4O9和Bi4Ti3O12納米顆粒的制備及其光催化性能研究.pdf

1、進(jìn)入21世紀(jì)后,光催化技術(shù)作為一種解決能源和環(huán)境問(wèn)題的理想綠色技術(shù)引起了人們的高度重視。本文主要對(duì)兩種納米光催化劑Bi2Fe4O9和Bi4Ti3O12展開研究。光催化劑的性能與形貌、尺寸密切相關(guān),尤其是催化劑顆粒處于納米量級(jí)時(shí),催化效率能大大提高。研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面:
　　 (1)本文采用聚丙烯酰胺凝膠法成功的制備出高純的Bi2Fe4O9納米顆粒,并通過(guò)選用不同的絡(luò)合劑對(duì)產(chǎn)物顆粒的粒徑加以調(diào)控。產(chǎn)物的物相分析表明,以乙

2、二胺四乙酸(EDTA)和檸檬酸為絡(luò)合劑,在750℃燒結(jié)均能獲得高純的Bi2Fe4O9納米顆粒。SEM觀察顯示,EDTA絡(luò)合所得樣品的顆粒尺寸明顯小于以檸檬酸絡(luò)合所得樣品。磁性測(cè)量顯示,室溫下Bi2Fe4O9納米顆粒表現(xiàn)出弱的鐵磁性,其磁性隨顆粒尺寸的減小而增大。紫外可見光漫反射光譜分析可知,Bi2Fe4O9納米顆粒的帶隙約為2.08eV。以甲基紅為目標(biāo)降解物,研究Bi2Fe4O9納米顆粒的光催化性能,結(jié)果表明,隨著催化劑顆粒尺寸的減小其

3、催化活性增加。又以甲基橙為目標(biāo)降解物,研究催化劑加載量對(duì)其降解率的影響,實(shí)驗(yàn)確定了光催化劑的最佳加載量為1.5g/L。
　　 (2)采用聚丙烯酰胺凝膠法,分別以不同絡(luò)合劑制備出Bi4Ti3O12納米顆粒,并研究了絡(luò)合劑對(duì)樣品相純度和顆粒尺寸的影響。XRD分析表明,以檸檬酸和乙酸為絡(luò)合劑時(shí),均能在500℃燒結(jié)獲得純相的Bi4Ti3O12納米顆粒。SEM顯示,以檸檬酸為絡(luò)合劑時(shí),獲得的樣品的顆粒尺寸最小。紫外可見光漫反射光譜分析表明