Bi2MoO6粉體的制備工藝及性能研究.pdf

1、Bi2MoO6是Aurivillius家族中最簡(jiǎn)單的一種，屬于斜方結(jié)構(gòu)，這種材料可以被應(yīng)用于氣體傳感器、離子導(dǎo)體、太陽(yáng)能電池和光催化劑的領(lǐng)域。Bi2MoO6克服了普遍使用的禁帶寬度較大的光催化劑，例如TiO2或者NaTaO3僅僅對(duì)太陽(yáng)光中的紫外光有響應(yīng)的缺點(diǎn)，在可見光下，就可以使得有機(jī)物污染物得到降解，而且效果好，它是現(xiàn)代新型可見光光催化劑的代表之一。本論文采用無(wú)污染、效率高的微波水熱法，在溫度較低的條件下，一步合成了Bi2MoO6粉體

2、，并通過(guò)X-射線衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、紫外-可見吸收光譜(UV-vis)以及光催化測(cè)試分析手段對(duì)合成樣品的結(jié)構(gòu)、形貌、光學(xué)性能以及光催化性能進(jìn)行了表征分析。
　　 以Bi(NO3)3·5H2O和Na2MoO4·2H2O為起始原料，用微波水熱法合成了片狀的Bi2MoO6粉體，并且較為完全地研究了反應(yīng)溶液的pH值、溫度、時(shí)間、反應(yīng)前驅(qū)溶液的Bi3+濃度以及不同Bi與Mo的物質(zhì)的量比這五個(gè)

3、因素對(duì)Bi2MoO6粉體的形貌和性能的影響，簡(jiǎn)單分析了不同pH下合成產(chǎn)物的機(jī)理，表明只有當(dāng)pH＜7，即在酸性條件下才可以生成純相的片狀的Bi2MoO6，紫外-可見吸收光譜表明這些因素下分別合成的樣品都對(duì)可見光均有一定地吸收，此外，在可見光的照射下，以RhB為降解液，對(duì)時(shí)間、反應(yīng)前驅(qū)溶液的Bi3+濃度以及不同Bi與Mo的物質(zhì)的量比這三個(gè)因素下分別合成的片狀結(jié)構(gòu)的Bi2MoO6的光催化性能分析，結(jié)果顯示它們都具有優(yōu)越的光催化活性，但是伴隨著

4、合成工藝的不同，合成的Bi2MoO6產(chǎn)物的光催化活性是不一樣的。
　　 以烏洛托品為模板劑，當(dāng)[Bi3+]=0.14mol/L時(shí)候，烏洛托品加入量在0.002g/ml～0.020g/ml條件下，均可以生成純相片狀的Bi2MoO6，可見烏洛托品對(duì)Bi2MoO6的形貌影響不大;當(dāng)[Bi3+]=0.10mol/L時(shí)，加入0.010g/ml烏洛托品與同等條件下不添加烏洛托品分別形成純相的類花狀結(jié)構(gòu)與片狀結(jié)構(gòu)的Bi2MoO6，這暗示出烏洛

5、托品在類花狀結(jié)構(gòu)的Bi2MoO6形貌形成過(guò)程中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，UV-vis吸收光譜顯示兩種形貌的Bi2MoO6均對(duì)可見光有一定地吸收，光催化降解RhB測(cè)試顯示，在可見光照射160min內(nèi)，這種類花狀結(jié)構(gòu)的Bi2MoO6對(duì)RhB的降解率相對(duì)于片狀結(jié)構(gòu)可以從91％提高到97％，說(shuō)明這種類花狀的結(jié)構(gòu)可以提高粉體的光催化活性，此外，還改變?yōu)趼逋衅返奶砑恿?，通過(guò)物相與形貌分析確定出形成的類花狀結(jié)構(gòu)的Bi2MoO6，烏洛托品最佳添加量為0.0

6、10g/ml。
　　 以PVP為模板劑，在[Bi3+]=0.14mol/L，添加0.010g/mlPVP可以形成的純相的花球狀結(jié)構(gòu)的Bi2MoO6，而不改變其它條件，不添加PVP形成了純相的片狀的Bi2MoO6。光催化降解RhB顯示，可見光照射160min內(nèi)，片狀結(jié)構(gòu)的Bi2MoO6對(duì)RhB降解率為95％，而這種花球狀的Bi2MoO6可以使RhB溶液基本完全降解，即降解率約達(dá)到100％，說(shuō)明添加PVP不僅可以改變Bi2MoO6的