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Bi_2MO_6（M=W，Mo）合成及可见光催化活性研究

作　者: 韩伟春
导　师: 赵莲花
学　校: 延边大学
专　业: 无机化学
关键词: 铋层状结构材料水热法光催化氧化罗丹明-B 可见光
分类号: O643.36
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

光催化氧化处理有机污染物是近年来兴起的一种污染治理技术,在众多的光催化剂中,由于TiO2光催化活性高、稳定、无毒、价廉被认为是最佳的光催化剂。但TiO2的禁带宽度为3.2 eV,因而只能吸收387 nm以下的紫外光,而太阳光中紫外光只占5%左右,使得太阳能的利用率很低。为寻找具有更高可见光催化活性的催化剂,一些学者通过掺杂、敏化、贵金属沉积等措施促使TiO2吸光范围向可见光移动,同时一些新型的可见光型催化剂也被制备出来进行研究。本文采用水热法制备了可见光响应的Bi2WO6和γ-Bi2Mo08。通过XRD、SEM、DRS等手段对材料的晶型结构、形貌及光物理性能进行了表征,以罗丹明B为目标降解物,根据罗丹明B的吸光度的变化来评价光催化活性。主要研究内容可分为两部分：1、以硝酸铋(Bi(N03)3·5H20)和钨酸钠(Na2WO-2H20)为原料,通过控制反应温度、pH值和反应时间等条件等,采用水热方法制备出纯度高,结晶良好的Bi2WO6样品。其最佳工艺条件为：反应温度为160℃,pH=1.0、反应时间为24h。实验表明,可见光型催化剂Bi2W06可以有效催化降解罗丹明-B,其催化活性主要取决于粒径和比表面积的大小。并且加入PVP后Bi2WO6的晶型不发生改变,形貌发生较大变化,这主要与表面活性剂PVP有关。2、采用硝酸铋(Bi(NO3)3-5H2O)和钼酸铵((NH4)6Mo7024·4H20)为原料,用水热法来合成了γ-Bi2MoO6纳米晶粉体。实验结果表明,在酸性条件下也可合成以γ-Bi2MoO6的,并且酸性条件下制备的γ-Bi2MoO6的活性明显好于中性或弱碱性制得Bi2MoO6的活性,而在强酸性和强碱性条件下制备的样品均为混晶。通过对染料罗丹明-B的降解,确定140℃、pH=1.0为水热合成Bi2MoO6的最佳条件。并且对最佳条件制备的Bi2WO6和最佳条件下制备γ-Bi2MoO6的活性进行了比较,可见光型催化剂γ-Bi2MoO6的禁带宽度小于Bi2WO6,但在相同条件下其粒径大于Bi2WO6、比表面积小于Bi2WO6,在催化降解罗丹明-B时,导致其催化活性弱于Bi2WO6本论文对开辟与可见光相匹配的层状钙钛矿结构的可见光型光催化剂的研究与应用打下一定基础。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章绪论  9-21
  1.1 引言  9
  1.2 半导体光催化反应的基本原理  9-11
  1.3 半导体光催化的影响因素  11-14
  1.4 催化剂的改性途径  14-17
  1.5 新型光催化材料的研究现状及发展  17-19
  1.6 选题依据及主要内容  19-21
第二章可见光催化剂Bi_2WO_6的制备及光催化性能的研究  21-34
  2.1 前言  21-22
  2.2 Bi_2WO_6的合成方法  22
  2.3 主要试剂和仪器  22-23
  2.4 Bi_2WO_6的制备  23
  2.5 Bi_2WO_6样品的表征  23-24
  2.6 光催化活性测试  24
  2.7 结果与讨论  24-33
  2.8 本章小结  33-34
第三章 γ-Bi_2MoO_6的制备及光催化性能的研究  34-46
  3.1 前言  34-35
  3.2 主要试剂和仪器  35
  3.3 Bi_2MoO_6的制备  35-36
  3.4 Bi_2MoO_6样品的表征  36
  3.5 光催化活性测试  36
  3.6 结果与讨论  36-44
  3.7 本章小结  44-46
结论  46-47
参考文献  47-54
致谢  54-55
硕士期间发表论文  55

Bi_2MO_6（M=W，Mo）合成及可见光催化活性研究

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