1、ffrlllJlllrllllllllJllllrlllllllfllllllllllY3262204單位代碼10476學(xué)號L403283108分類號069河南鉀粒大孝碩士學(xué)位論文(專業(yè)學(xué)位)鉍系光催化材料的制備及其性能的研究專業(yè)學(xué)位領(lǐng)域?qū)I(yè)學(xué)位類別申請人指導(dǎo)教師：材料化學(xué)與應(yīng)用：工程碩士：張鵬：劉玉民副教授二。一七年四月摘要JIIIIIIIIIIIII[111IIIIIIfY3262204當(dāng)今世界，科技的迅速發(fā)展給人類帶來諸多便利的同

2、時，環(huán)境污染問題和能源緊缺問題也隨之而來，且已經(jīng)成為威脅人類未來生存發(fā)展的嚴峻問題。半導(dǎo)體光催化技術(shù)的出現(xiàn)，包括光催化降解有機污染物和光催化分解水制氫技術(shù)有望成為解決這兩個問題的有效手段，因此開發(fā)研究新型的半導(dǎo)體光催化劑意義重大。本文制備了三種鉍基半導(dǎo)體光催化材料(BiP04／W03，Bi2M006／Cu(OH)2，CdSQDs／Bi2M006)，利用XRD、SEM等表征手段對材料結(jié)構(gòu)和性能進行分析，通過光催化降解染料和光催化分解水實驗

3、評價其光催化性能，主要研究內(nèi)容如下：(1)采用水熱法合成了BiP04AV03復(fù)合光催化材料，以羅丹明B模擬染料廢水，研究不同摻雜比例復(fù)合材料的光催化性能。結(jié)果表明，當(dāng)復(fù)合材料中BiP04與W03的摩爾比為1：2時，所得BiP04廠W03復(fù)合光催化劑具有最高的光催化活性，在300W氙燈照射下，2h內(nèi)可以使羅丹明B的降解率達到7723％，與純BiP04相比性能得到明顯提高。光催化活性提高的原因在于BiP04與W03相互匹配的能帶結(jié)構(gòu)，促使了

4、光生電子和空穴的遷移；此外，W03的加入使BW04的光吸收范圍擴展至可見光區(qū)域，提高了其對太陽光的利用率，因此復(fù)合樣品的光催化性能得以提升。通過自由基捕獲實驗探討B(tài)iPOdW03復(fù)合材料的光催化機理，結(jié)果表明，復(fù)合材料中光生空穴是羅丹明B光催化降解過程中的主要活性物質(zhì)。(2)以硝酸鉍和鉬酸鈉為原料，利用溶劑熱法在120℃下反應(yīng)12h合成微球結(jié)構(gòu)的Bi2M006，再通過共沉淀法將Cu(OHh沉積到Bi2M006表面合成Bi2MoOdCu(

5、OII)2復(fù)合光催化劑。光催化實驗的結(jié)果證明，純的Bi2M006具有光催化分解水制氫的性能，對于復(fù)合材料來說，當(dāng)Cu(OHh的負載量為1％時，復(fù)合樣品的光催化性能達到最佳，在300W氙燈照射下，6h內(nèi)Bi2MoOs／Cu(OH)2復(fù)合材料的產(chǎn)氫效率能夠達到45183J_unolh“191，與純的Bi2M006相比表現(xiàn)出明顯提高的光催化分解水制氫性能。Cu(OH)2作為助催化劑，能夠捕獲Bi2M006激發(fā)所產(chǎn)生的電子，從而促進電子和空穴的