鎢鉬酸鉍光催化劑的合成及其性能研究.pdf

1、在經(jīng)濟(jì)信息大爆炸的時代，環(huán)境問題日益嚴(yán)重。水體污染作為世界范圍內(nèi)最主要的問題之一，引起了廣泛關(guān)注。研究人員們一直尋求一種有效的方法，能高效、廉價、綠色的解決這一問題，直到光催化技術(shù)出現(xiàn)在人們的視野中。光催化技術(shù)可以利用半導(dǎo)體材料直接將光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，用于降解空氣和水體中的有機(jī)污染物，且不造成二次污染，被公認(rèn)為是一種具有極大發(fā)展前景的環(huán)境治理技術(shù)。
　　以Bi2WO6為代表的Bi系光催化劑作為一種新型光催化材料，具備無毒、較好的可

2、見光響應(yīng)能力、不存在光腐蝕現(xiàn)象等優(yōu)點(diǎn)，但其光生載流子壽命短，電子和空穴在表面直接復(fù)合幾率大，直接影響了其光催化活性。在本研究中，希望制備出一種新型高效的復(fù)合光催化劑，通過在可見光下降解羅丹明B染料廢水來考察催化劑的可見光催化活性，并通過XRD、SEM、EDS、XPS、BET等表征技術(shù)分析其晶型、形貌、表面特性，并通過UV-Vis DRS對其光學(xué)特征進(jìn)行探究，最后對其光催化機(jī)理進(jìn)行了簡單探討。本文主要研究內(nèi)容如下:
　　1、用一步水

3、熱法制備出了Bi2MoxW1-xO6可見光催化劑，確定了最佳Mo/W物質(zhì)的量之比的基礎(chǔ)上考察了前驅(qū)液pH對催化劑形貌和性能的影響。結(jié)果表明，當(dāng)前驅(qū)液pH為5，獲得了Bi2Mo025W075O6光催化劑，表現(xiàn)出由納米片自組裝形成的類花球狀結(jié)構(gòu)，該種結(jié)構(gòu)具有較大的比表面積(24.834m2/g)，通過UV-Vis DRS測試知該新型光催化劑在可見光范圍內(nèi)有較好的響應(yīng)，能帶寬度約為2.63eV，在可見光驅(qū)動下能高效地降解有機(jī)污染物，在120m

4、in內(nèi)對羅丹明B的降解率可達(dá)到86.2％，其可見光催化降解反應(yīng)符合動力學(xué)假一級反應(yīng)模型，反應(yīng)速率常數(shù)約為純Bi2MoO6的四倍。經(jīng)過5次循環(huán)使用后發(fā)現(xiàn)，Bi2Mo025W075O6新型可見光催化劑具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性。
　　2、在制備出Bi2Mo025W075O6光催化劑的基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步提高其光催化活性，選取了Bi2O3復(fù)合的手段。通過調(diào)節(jié)水熱反應(yīng)前驅(qū)液中Bi與Mo、W的摩爾比控制了復(fù)合光催化劑中Bi2O3的含量，焙燒后獲得結(jié)

5、晶度良好的Bi2O3-Bi2Mo025W075O6光催化劑，發(fā)現(xiàn)當(dāng)Bi2O3∶Bi2Mo025W075O6=1∶3時獲得最佳的光催化反應(yīng)效率。通過調(diào)整焙燒溫度發(fā)現(xiàn)當(dāng)溫度過高（T≥600℃）時，催化劑結(jié)構(gòu)會被破壞，花球狀結(jié)構(gòu)坍塌破裂，納米片團(tuán)聚，比表面積減小，選取最佳焙燒溫度為400℃。
　　3、探究了Bi2O3-Bi2Mo025W075O6光催化劑的反應(yīng)機(jī)理，其活性增強(qiáng)的主要原因是Bi203的復(fù)合有利于光生電子和空穴的分離，抑制了