利用光催化作用進行水處理的核心任務是尋找性能優(yōu)良的光催化劑,光催化劑的可見光響應程度是光催化技術實現(xiàn)太陽能的充分利用,走向?qū)嵱没年P鍵,所以具備可見光響應的高效光催化劑的篩選及制備是光催化研究的核心課題。Bi和Ti都因廉價無毒被稱為“綠色金屬”,Bi₂O₃和TiO₂復合可形成具有多種晶相結構的復合氧化物,鈦酸鉍晶相的一種Bi₂₀TiO₃₂尚未被系統(tǒng)研究過,本文制備并表征了鈦酸鉍Bi₂₀TiO₃₂,研究了其光催化降解有機物的性能和機理。首先用溶膠凝膠法制備光催化劑Bi₂₀TiO₃₂。實驗結果表明,在前軀體Bi/Ti比例為M時,300℃焙燒30分鐘制備的催化劑—Bi₂₀TiO₃₂主峰（201晶面）成長較好,其它各個晶面均發(fā)育良好,且雜質(zhì)峰較少。焙燒溫度過高或保溫時間過長都會導致氧丟失,引起晶相的轉(zhuǎn)變;其它Bi/Ti前軀體比例則會使晶體發(fā)育不全或雜質(zhì)過多... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

常見半導體材料的能帶結構示意圖（pH=1）

圖 1-2 TiO2的能帶結構(金紅石相)[21]Fig.1-2 Band structure of TiO2(rutile)[21]對于半導體光催化劑，當吸收大于或等于其禁帶能量的光輻射時，遷至導帶的激發(fā)過程如圖 1-3[22]，受激發(fā)后產(chǎn)生的電子和空穴的命運能（A，B，C，D），可以看到空穴和電子既可以在體相或表面復合耗散，也可與吸附在半導體表面的電子供體或受體發(fā)生氧化還原作光生電子和空穴可能向表面吸附的有機物或無機物的轉(zhuǎn)移。一般在體能夠提供電子來還原一個電子受體(在含有氧氣的水溶液中，電徑 C)，而空穴則可以遷移到表面與電子供體結合，從而使其被氧化

圖 1-2 TiO2的能帶結構(金紅石相)[21]Fig.1-2 Band structure of TiO2(rutile)[21]導體光催化劑，當吸收大于或等于其禁帶能量的光輻射時帶的激發(fā)過程如圖 1-3[22]，受激發(fā)后產(chǎn)生的電子和空穴的B，C，D），可以看到空穴和電子既可以在體相或表面復也可與吸附在半導體表面的電子供體或受體發(fā)生氧化還原子和空穴可能向表面吸附的有機物或無機物的轉(zhuǎn)移。一般提供電子來還原一個電子受體(在含有氧氣的水溶液中，，而空穴則可以遷移到表面與電子供體結合，從而使其被氧

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Bi2O3光催化氧化降解亞甲基藍的動力學研究[J]. 高紅,張?zhí)靹?  凈水技術. 2007(03)
[2]Bi38 ZnO58光催化劑的制備及其光催化性能[J]. 侯林瑞,原長洲,彭秧.  應用化學. 2007(02)
[3]溶膠-凝膠法合成(Na0.5Bi0.5)TiO3微粉[J]. 廖潤華,李月明,張玉平,江向平.  硅酸鹽通報. 2006(06)
[4]溶膠-凝膠制備工藝對納米TiO2光催化活性的影響[J]. 陳曦,陳孝云,郭成,王海亮,劉守新.  科學技術與工程. 2006(18)
[5]納米二氧化鈦粉體的光催化性能[J]. 張建民,孫秀果,高俊剛.  鈦工業(yè)進展. 2005(04)
[6]有毒難降解工業(yè)廢水處理技術研究進展[J]. 郭強,謝從武.  精細石油化工進展. 2005(04)
[7]鈦酸鉍系化合物的光催化性能研究[J]. 許效紅,姚偉峰,張寅,周愛秋,侯云,王民.  化學學報. 2005(01)
[8]水熱法制備高活性TiO2光催化劑的研究進展[J]. 任成軍,鐘本和,周大利,劉恒,李大成,龔家竹.  稀有金屬. 2004(05)
[9]Bi12TiO20納米粉體的制備及其光吸收特性研究[J]. 周愛秋,許效紅,姚偉峰,曾凡亮,宋邦強.  化學物理學報. 2004(03)
[10]擔載Ag對TiO2界面光生電子轉(zhuǎn)移效率的影響[J]. 劉守新,孫承林.  物理化學學報. 2004(06)

博士論文
[1]氧化鉍系納米粒子對氣相有機污染物光催化氧化性質(zhì)研究[D]. 丁鵬.吉林大學 2005
[2]TiO2光催化降解有機污染物的初始步驟機理研究[D]. 楊世迎.浙江大學 2005

碩士論文
[1]納米TiO2光催化劑制備及其可見光響應改性研究[D]. 周志強.哈爾濱理工大學 2006
[2]Bi2O3和Bi2Sn2O7粉體的微乳液法制備、表征及其性質(zhì)的研究[D]. 李長青.福州大學 2004



本文編號：3377486