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当今,人类所面临的主要问题就是环境问题和能源问题。而半导体光催化技术在环境净化和太阳能利用方面都起着日益重要的作用,这项技术的关键之处就是光催化剂的制备。本文光催化剂的制备主要采用液相法,而后以偕胺肟化的聚丙烯腈纤维作为配体,利用它的-NH2和-OH与Bi(Ⅲ)进行配位,使得纳米杂多酸铋(BiVO4、Bi2WO6和Bi2MoO6)通过配位作用成功的负载在偕胺肟纤维的表面,即可得到纳米杂多酸铋/偕胺肟纤维。以降解罗丹明B染料溶液为目标,研究合成反应的时间、温度以及杂多酸铋与偕胺肟纤维的添加比例来确定纳米杂多酸铋/偕胺肟纤维的最佳制备条件。制备的催化剂采用高分辨场发射扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X-射线粉末衍射仪(XRD)、傅立叶变换红外光谱仪(FT-IR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-vis)等手段进行表征和数据分析。以染料罗丹明B、亚甲基蓝、活性黄和甲基橙作为模拟污染物,考察来该催化剂对不同染料的降解性能,并且对催化剂最佳的催化条件进行了研究。研究结果如下:(1)纳米钒酸铋/偕胺肟纤维的制备及光催化性能研究纳米BiVO4/AOCF的最佳工艺条件:Bi(NO3)3·5H20用量为1.0 mmol和NH4VO3为1.0 mmol;反应温度为60℃;反应时间是32 h。BiVO4与AOCF配位复合后使得BiVO4的禁带宽度变窄,不仅更有利于对可见光的吸收,还使得BiVO4/AOCF在光催化活性上相比于BiVO4有着明显的提高。该材料在光催化降解罗丹明B、活性黄、亚甲基蓝和甲基橙上展现了较好的活性,且在酸性条件下对罗丹明B的催化降解效果更佳。BiVO4/AOCF易于回收重复使用,并且重复使用5次后对罗丹明B的降解率仍可以达到96.3%。BiVO4/AOCF光催化降解罗丹明B的过程符合一级反应动力学规律。(2)纳米钨酸铋/偕胺肟纤维的制备及光催化性能研究纳米Bi2WO6/AOCF复合材料的最佳工艺条件为:Bi(NO3)3·5H2O为 1.0 mmol 和 Na2WO4 为 0.5 mmol,在 70 ℃下反应 24 h。Bi2WO6与AOCF配位复合后使得Bi2WO6的禁带宽度变窄,不仅更有利于对可见光的吸收,还使得Bi2WO6/AOCF在光催化活性上相比于Bi2W06有着明显的提高。该材料在光催化降解罗丹明B、活性黄、亚甲基蓝和甲基橙上展现了较好的活性,且在酸性条件下对罗丹明B的催化降解效果更佳。该催化剂易于回收重复使用,并且重复使用5次后对罗丹明B的降解率仍可以达到97%。(3)纳米钼酸铋/偕胺肟纤维的制备及光催化性能研究纳米Bi2MoO4/AOCF催化剂的最佳工艺条件为:Bi(NO3)3·5H20为 1.0 mmol 和 Na2MoO4 为 0.5 mmol,在 120 ℃下反应 32 h。Bi2MoO6与AOCF配位复合后使得Bi2MoO6的禁带宽度变窄,不仅更有利于对可见光的吸收,还使得Bi2MoO6/AOCF在光催化活性上相比于Bi2MoO6有着明显的提高。该材料在光催化降解罗丹明B、活性黄、亚甲基蓝和甲基橙上展现了较好的活性,且在酸性条件下对罗丹明B的催化降解效果更佳。该催化剂易于回收重复使用,并且重复使用5次后对罗丹明B的降解率仍可以达到91.4%。