论文部分内容阅读
21世纪人类面临的一大挑战就是全球范围内的环境污染和破坏。常规水处理技术对于难降解有机污染物无能为力,而研究发现光催化方法产生的强氧化性的羟基自由基能有效降解去除大部分的难降解有毒有机污染物,半导体光催化技术将成为应对环境问题的重要手段之一。禁带宽度为3.2eV的传统半导体光催化剂Ti02仅能在紫外光范围起作用,吸收的太阳能仅占太阳能光强的5%。为了提高太阳能的利用率,提高光催化效率,开发能在可见光范围内响应的新型光催化材料并开展其应用基础研究十分必要。本文主要研究Bi基氧化物γ-Bi2MoO6和CuWO4光催化剂的合成及在可见光下的光催化性能。主要内容包括：1.采用混合溶剂热法,以乙二醇为溶剂,SDBS为表面活性剂。在不同的酸度条件,不同的溶剂体积含量下160℃反应9h制备得到纯相的γ-Bi2MoO6纳米粉体。制备纯相的γ-Bi2MoO6粉体的最佳工艺条件为,表面活性剂SDBS的添加量为1.0g,混合溶剂的组成为各为40mL的乙醇和乙二醇,反应温度为160℃,反应时间为9h。通过XRD、SEM、TEM、UV-vis等手段对样品的结构、微观形貌及光学特性等进行表征；以罗丹明B为目标污染物,测定了样品在可将光下的光催化性能,在3h内,84%的罗丹明B被降解。用光电流测试法表征了样品在光照下光生载流子的产生。探讨了反应条件与物相结构、微观形貌和光催化性能之间的关系。通过此方法制得了直径在16-30mm,厚度大约为5mm的宽禁带、光催化活性强的γ-Bi2MoO6纳米片,2.通过溶胶-凝胶法制得了纯相的CuWO4。通过XRD、SEM、UV-vis等手段对样品的物相组成和结构、形貌及光学特性和带隙结构等进行表征。并以亚甲基蓝为目标污染物,以其降解的过程和效率测定了CuWO4纳米粉体的光催化性能。实验表明在将干凝胶煅烧前将其洗涤易于获得纯相的CuWO4,样品的微观结构和形貌对光催化性能有很大影响,制得的CuWO4样品具有较强的吸附以及光催化能力,吸附-脱附平衡以后,有33%的亚甲基蓝被吸附,经过4小时的光照,大约有82%的亚甲基蓝被降解。