由于全球能源需求和環(huán)境污染問(wèn)題,光催化凈水技術(shù)在近幾年引起了高度重視。目前眾多具有不同的形貌,微觀結(jié)構(gòu)和優(yōu)異性能的半導(dǎo)體光催化劑被廣泛報(bào)道。鉍基化合物具有窄帶隙,獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)和高可見(jiàn)光光催化活性,使其成為有希望的可見(jiàn)光催化劑,但純的鉍基光催化劑有著光生載流子易復(fù)合等缺點(diǎn),限制了它的應(yīng)用。因此構(gòu)建異質(zhì)結(jié)構(gòu)以延長(zhǎng)電子-空穴對(duì)的壽命是賦予半導(dǎo)體光催化劑優(yōu)異光降解性能的非常重要的方法。常見(jiàn)合成異質(zhì)結(jié)構(gòu)的方法有合成同質(zhì)異質(zhì)結(jié)構(gòu)（同種物質(zhì)不同晶型能隙匹配）和合成異質(zhì)異質(zhì)結(jié)構(gòu)（不同物質(zhì)能隙匹配）。本文采用合成鉍基光催化劑異質(zhì)結(jié)構(gòu)的方法來(lái)提高光催化性能。一方面利用硅酸鉍有多種晶型的特性,合成硅酸鉍同質(zhì)異質(zhì)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu),另一方面合成溴氧化鉍/硅酸銀異質(zhì)異質(zhì)結(jié)構(gòu)。對(duì)這兩種異質(zhì)結(jié)構(gòu)光催化性能進(jìn)行研究。具體如下:（1）硅酸鉍同質(zhì)異質(zhì)結(jié)構(gòu):硅酸鉍（BSO）同質(zhì)異質(zhì)結(jié)構(gòu)是使用一步水熱法合成的,不添加任何其它無(wú)機(jī)組分。十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）在實(shí)驗(yàn)中起兩部分作用,一部分是作為Br源控制化學(xué)組成,另一部分是作為表面活性劑調(diào)節(jié)表面形貌。在CTAB的雙重作用控制下,合成了兩種BSO異質(zhì)結(jié)構(gòu):Bi2SiO5納米顆粒分... 

【文章來(lái)源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：87 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

MNaOH濃度下BSOSEM和TEM

光驅(qū)動(dòng)（ＶＬＤ）光催化性能與結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系，歸因于ＢｉＯＢｒ的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括［Ｂｉ２〇２］２＋??層與Ｂｒ?qū)�，［Ｂｉ２〇２；ｌ２＋和Ｂｒ原子層之間存在不規(guī)則電荷分布，形成內(nèi)部靜電場(chǎng)，促進(jìn)光??生電子－空穴以實(shí)現(xiàn)卓越的光降解效率。［１４，１５］其晶體結(jié)構(gòu)如圖１－７所示。因?yàn)椋拢椋希拢蚓哂??特殊的層狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)置的［Ｂｉ２〇２］２＋和溴原子層之間的電場(chǎng)，ｅ＿和ｈ＋可以被很好的隔開(kāi)，??從而反應(yīng)的性能上就是活性增強(qiáng)，表現(xiàn)出優(yōu)異的光催化性能。??有別于一維（１Ｄ）的納米管狀ＢｉＯＢｒ，制備二維（２Ｄ）?／三維（３Ｄ）不同形貌的??ＢｉＯＢｒ方法多種多樣。Ｓｈａｎｇ等人［１６］通過(guò)水熱法合成四方晶系的納米薄片，ＣＴＡＢ不僅??作為模板還作為溴源存在。Ｊｉａｎｇ等人［｜７１采用水熱法合成穩(wěn)定的雪花片狀ＢｉＯＢｒ，通過(guò)??水熱時(shí)間和溫度來(lái)控制ＢｉＯＢｒ的形態(tài)和晶粒大小。Ｘｕ等人［１８］采用乙二醇作為溶劑合成??８??

而且光生載流子的高復(fù)合率和低量子效率的明顯缺點(diǎn)將限制整個(gè)催化氧化活性，??并且不能實(shí)現(xiàn)期望的光催化效率［２２，２３】。??為了改進(jìn)ＢｉＯＢｒ的光催化性能，對(duì)ＢｉＯＢｒ進(jìn)行改性是一個(gè)很好的方法。如圖１－８，??Ｊｉａｎｇ等人［２４］將金屬Ｆｅ與ＢｉＯＢｒ摻雜，Ｆｅ濃度較低時(shí)自主裝生成中空納米微球，摻雜后??的光催化性能比純ＢｉＯＢｒ和Ａｇ摻雜ＢｉＯＢｒ的都要好。也有研宄用金屬Ａｌ、Ｔｉ，非金屬Ｓ??等進(jìn)行摻雜，以此來(lái)提高ＢｉＯＢｒ的光催化性能。Ｋｏｎｇ等人［２５］通過(guò)簡(jiǎn)單地沉淀法ＡｇＢｒ??與ＢｉＯＢｒ復(fù)合構(gòu)成異質(zhì)結(jié)，電子空穴對(duì)在ＡｇＢｒ－ＢｉＯＢｒ遷移能有效阻止光生載流子的復(fù)??合，提高光催化活性。Ｙｅ等人［２６］通過(guò)低溫水浴法合成穩(wěn)定性良好的Ａｇ／ＡｇＸ／ＢｉＯＢｒ異??質(zhì)結(jié)構(gòu)，Ａｇ／ＡｇＸ納米顆粒分散在ＢｉＯＢｒ表面，金屬Ａｇ良好的電子導(dǎo)體作用和??Ａｇ／ＡｇＸ／ＢｉＯＢｒ協(xié)同作用大大提高ＢｉＯＢｒ的可見(jiàn)光催化活性。Ｗａｎｇ等人１２７］通過(guò)水熱合??９??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]WO3/Bi12SiO20光催化降解氣相苯[J]. 吳大旺,李碩,陳耀強(qiáng),龔茂初,張秋林,劉康蓮,王玉林.  物理化學(xué)學(xué)報(bào). 2010(12)



本文編號(hào)：2932313