Bi 2 Fe 4 O 9 /石墨烯复合材料的水热制备及光催化性能研究

发布时间：2022-01-07 09:39

　　Bi2Fe4O9材料由于其较窄的禁带宽度并对可见光具有一定的响应,是一种备受关注的可见光催化材料,然而其特殊的能带结构,限制了它的应用。本文将具有高导电率的石墨烯与Bi2Fe4O9复合,采用一步水热法制备出Bi2Fe4O9/石墨烯复合可见光催化剂,主要研究内容和结果如下:1.首先对适合Bi2Fe4O9形成的溶剂进行了选择。由于硝酸铋在水中极易水解,不宜做为该水热反应的溶剂。本文中选择的溶剂有三种,分别为稀硝酸、乙二醇和丙酮。稀硝酸的引入,有效解决了硝酸铋的溶解问题,但大大降低了前驱体的pH值,而形成Bi2Fe4O9需要较高的pH值,故需要非常高浓度的NaOH做为矿化剂才能合成Bi2Fe4O9晶体。乙二醇做为溶剂,不仅解决了硝酸铋的溶解问题,也在一定程度上降低了矿化剂NaOH的使用浓度。丙酮做为溶剂,更进一步降低了矿化剂NaOH的最低使用浓度（5 M）,最有利于后面复合材料的生成。2.利用水热法,以硝酸铁、硝酸铋和氧化石墨烯为原料,以12 M的NaOH溶液为矿化剂,在180℃下水热处理3 d一步合成了微米片状Bi2Fe4O9/石墨烯复合材料。同时,氧化石墨烯在碱性水热条件下被还原为了石墨... 

【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

Bi2Fe4O9晶体结构模型示意图

Bi2Fe4O9的电子跃迁示意图

图 1-3 不同形貌的 Bi2Fe4O9的 SEM 图像(上)和降解甲基橙后的 UV-Vis 光谱[32由以上结果可以知道，通过控制形貌的方法来改善 Bi2Fe4O9的光催化性能确实是可行的，但是由于 Bi2Fe4O9能带结构的特性，其光生电子空穴对的重组率难以降低，因此其可见光下光催化反应活性仍然较低，远远无法满足其作为

【参考文献】：
期刊论文
[1]一维Bi2Fe4O9纳米棒阵列的无模板水热合成[J]. 孙华君,刘依,张勇,郭姗姗,陈文.  无机化学学报. 2014(08)
[2]Bi2Fe4O9/TiO2复合光催化剂的制备及光催化性能[J]. 王岩玲,王俊恩,葛艳秋.  安徽农业科学. 2013(07)
[3]还原氧化石墨烯修饰Bi2WO6提高其在可见光下的光催化性能（英文）[J]. 应红,王志永,郭政铎,施祖进,杨上峰.  物理化学学报. 2011(06)

硕士论文
[1]无模板水热制备低维Bi2Fe4O9及其性能表征[D]. 王一擘.武汉理工大学 2010



本文编号：3574305