本文關(guān)鍵詞：氯氧化鉍及其復(fù)合光催化劑的制備與光催化性能研究　出處：《東北石油大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：氯氧化鉍的晶體結(jié)構(gòu)為PbFCl型,是一種高度各向異性的Bi III-VIA-VIIA三元層狀結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體材料。由于其獨特的層狀結(jié)構(gòu)及對有機物的高降解能力,逐漸成為人們的研究重點。氯氧化鉍的制備方法有水解法、模板法、溶劑熱合成法和靜電紡絲法等。本文采用水解法合成了氯氧化鉍及其復(fù)合光催化劑,采用粒度分析儀、X-射線衍射儀、掃描電子顯微鏡、熱重差熱分析儀、全自動比表面分析儀、紫外分光光度計及X射線光電子能譜對光催化劑的粒徑、微觀結(jié)構(gòu)、表面組成進行表征,并以甲基橙為目標(biāo)降解物在模擬太陽光下考察其光催化性能。本文首先對水解法制備實驗進行單因素考察,研究反應(yīng)液滴加順序、反應(yīng)物摩爾比、反應(yīng)溫度、攪拌速率對產(chǎn)物的影響,通過優(yōu)化實驗條件實現(xiàn)直角片狀、圓片狀、花簇狀及球狀等不同形貌的氯氧化鉍的可控制備,研究不同形貌氯氧化鉍晶體的微觀結(jié)構(gòu)及光催化性能。結(jié)果表明:球狀氯氧化鉍晶體對甲基橙的降解率達到97.4%,比同種方法制備出的氯氧化鉍降解甲基橙的效率明顯提高。通過水解法制備BiOCl/NaBiO_3和BiOCl/Bi_2O_3復(fù)合光催化劑。研究了不同含量BiOCl組成的復(fù)合光催化劑的微觀結(jié)構(gòu),最后以甲基橙為目標(biāo)降解物對比研究了復(fù)合催化劑的光催化性能。結(jié)果表明:兩種復(fù)合催化劑對甲基橙的降解率BiOCl/NaBiO_3BiOCl/Bi_2O_3,最高降解率達99.2%,由此也說明復(fù)合后光催化性能大于單一物質(zhì)的催化效果,且對催化性能起決定性作用的是樣品的比表面而不是樣品的形貌。首次系統(tǒng)的研究氯氧化鉍的熱穩(wěn)定性及熱解行為。通過水解法制備片狀BiOCl晶體,薄片厚度大約70 nm,截面尺寸大約300 nm×500 nm;把氯氧化鉍在不同溫度下進行煅燒處理,研究不同溫度煅燒后氯氧化鉍晶體的微觀結(jié)構(gòu),通過熱重分析探究氯氧化鉍的熱穩(wěn)定性及熱解過程發(fā)生的反應(yīng),計算煅燒后產(chǎn)物的組成,并對煅燒后的氯氧化鉍的光催化性能進行比對。熱重分析結(jié)果表明:氯氧化鉍在600℃開始分解出現(xiàn)失重現(xiàn)象,750℃時分解速率最大,隨后質(zhì)量變化率呈直線下降,至800℃時氯氧化鉍分解終止。XRD分析表明:制備的氯氧化鉍純度高、結(jié)晶度較好。低于600℃時氯氧化鉍很穩(wěn)定;高于600℃時氯氧化鉍發(fā)生熱分解,產(chǎn)物為不同組成的鉍的氯化物、氧化物和氯氧化物。光催化性能分析表明:煅燒后氯氧化鉍的光催化效率降低。
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O643.36;O644.1

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本文編號：1322767