29206.鉍基異質(zhì)結(jié)光催化劑一步原位合成及其催化活性研究

1、ClassifiedIndex：06433UDC：661SecrecyRate：PublicizedUniversityCode：10082DissertationfortheMasterDegreeOne—stepInsituSynthesisofBibasedHybridPhotocatalystsandTheirVisibleLightPhotocatalyticActivitiesCandidate：Supervisor：Ass

2、ociateSupervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：Employer：DateofOralExamination：WangQingProfLiFatangMasterofEngineeringAppliedChemistryCollegeofSciencesMay2014摘要摘要隨著我國(guó)工業(yè)化程度不斷加大以及人們生活水平的日益提高，由此導(dǎo)致的環(huán)境問題日益嚴(yán)重。光催化氧化技術(shù)在處理污染

3、物時(shí)所需成本低、處理徹底、可循環(huán)使用，在治理水污染方面得到廣泛的應(yīng)用。然而，目前所用的光催化劑多數(shù)是以Ti02為代表的紫外光光催化劑，實(shí)際應(yīng)用受到限制。因此新型、高效的可見光催化劑在處理環(huán)境污染方面得到了越來越多的關(guān)注。而其中鉍系光催化劑由于其綠色、高效而引起廣泛關(guān)注，但是單一的光催化劑的量子效率仍有待提高，而構(gòu)建異質(zhì)結(jié)構(gòu)是促進(jìn)其光生電子空穴分離的有效方法。本文合成了一系列Bi系納米光催化劑。材料表征手段包括XPS、BET、TEM、DR

4、S、XRD等。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，制備的Bi系異質(zhì)結(jié)納米材料在可見光區(qū)有很好的催化性能，主要是由于窄禁帶寬度光催化劑的引入以及形成的異質(zhì)結(jié)材料的交錯(cuò)能級(jí)有效地轉(zhuǎn)移了光生電子，降低了電子空穴復(fù)合效率。采用溶劑熱法原位合成了高分散性的BiOCl／gC3N4異質(zhì)結(jié)材料，二者較高的接觸面積有利于可見光下C3N4光生電子的有效轉(zhuǎn)移。當(dāng)BiOCl與gCaN4異質(zhì)結(jié)摩爾比為1：1時(shí)，樣品具有最高的光催化活性，可見光照射80min可降解甲基橙95％，其一級(jí)反

5、應(yīng)動(dòng)力學(xué)速率常數(shù)為O0317min“1?；贐i與鹵元素(X=Cl，Br)的不同比例可得到不同的光催化劑，通過改變?nèi)剂戏N類與比例，利用溶液燃燒法一步快速原位合成了BiOCl／Bi2403lCllo以及BiOBr／Bi2403lBrIo異質(zhì)結(jié)材料，該材料具有較高的降解污染物的可見光催化能力。其中分別含60％BiOCI以及75％BiOBr的異質(zhì)結(jié)材料表現(xiàn)出最好的光催化活性。且研究發(fā)現(xiàn)，燃燒合成的異質(zhì)結(jié)材料表面帶負(fù)電荷，對(duì)陽(yáng)離子染料具有很好的