含鉍微納材料的合成及其物性研究.pdf

1、本論文旨在探索利用水熱法、前驅(qū)物模板法合成含鉍半導體材料的微納結(jié)構(gòu)，并對所制得的微納結(jié)構(gòu)進行表征，研究了其生長機理，測試了光催化性質(zhì)。論文的主要研究內(nèi)容可以分為三個部分： 1.以聚乙二醇(PEG)為表面活性劑，五水合硝酸鉍(Bi(NO3)3·5H2O)與氫氧化鈉(NaOH)為原料，通過水熱法合成出分散性好、無聚集的三氧化二鉍(Bi2O3)亞微米棒；初步探討了形成棒狀、疊層狀、麥穗狀Bi2O3亞微米棒的形成機理，并研究了Bi2O3

2、亞微米棒的紫外可見光吸收，通過對吸收光譜的計算，得到能帶間隙為2.64eV。 2.我們利用一種簡單易行的DMF(N,N—二甲基甲酰胺)水熱法合成了花狀甲酸氧鉍多級納米結(jié)構(gòu)。以此花狀甲酸氧鉍多級納米結(jié)構(gòu)為前驅(qū)物，熱解法制備了氧化鉍花狀納米多級結(jié)構(gòu)。這是首次合成花狀氧化鉍多級納米結(jié)構(gòu)。所制備的花狀氧化鉍多級納米結(jié)構(gòu)的能隙在可見光范圍內(nèi)，是一種可見光響應的光催化材料，能有效降解羅丹明B，可望拓展到降解有機污染物。這種微納結(jié)構(gòu)有望應用于

3、光催化清潔器、光電裝置、水的純化和環(huán)境清潔和太陽能轉(zhuǎn)化。另外，通過對前驅(qū)物的光催化降解實驗，發(fā)現(xiàn)甲酸氧鉍花狀納米多級結(jié)構(gòu)具有更優(yōu)異的可見光響應的光催化降解能力，可望成為一種新的可見光光催化材料。 3.通過控制微波輻射首次制備出晶粒長度為300—400nm，直徑為100-200nm的BiP04紡錘型納米顆粒。通過XRD、SEM和TEM對制得的納米粉體進行了表征。考查了不同的反應時間，不同的反應溫度對產(chǎn)物形貌的影響。結(jié)果表明當反應溫