可见光响应光催化剂Bi 20 TiO 32 的制备及分解水中有机物效能与机理

发布时间：2021-09-01 18:40

　　利用光催化作用进行水处理的核心任务是寻找性能优良的光催化剂,光催化剂的可见光响应程度是光催化技术实现太阳能的充分利用,走向实用化的关键,所以具备可见光响应的高效光催化剂的筛选及制备是光催化研究的核心课题。Bi和Ti都因廉价无毒被称为“绿色金属”,Bi₂O₃和TiO₂复合可形成具有多种晶相结构的复合氧化物,钛酸铋晶相的一种Bi₂₀TiO₃₂尚未被系统研究过,本文制备并表征了钛酸铋Bi₂₀TiO₃₂,研究了其光催化降解有机物的性能和机理。首先用溶胶凝胶法制备光催化剂Bi₂₀TiO₃₂。实验结果表明,在前躯体Bi/Ti比例为M时,300℃焙烧30分钟制备的催化剂—Bi₂₀TiO₃₂主峰（201晶面）成长较好,其它各个晶面均发育良好,且杂质峰较少。焙烧温度过高或保温时间过长都会导致氧丢失,引起晶相的转变;其它Bi/Ti前躯体比例则会使晶体发育不全或杂质过多... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：135 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

常见半导体材料的能带结构示意图（pH=1）

图 1-2 TiO2的能带结构(金红石相)[21]Fig.1-2 Band structure of TiO2(rutile)[21]对于半导体光催化剂，当吸收大于或等于其禁带能量的光辐射时，迁至导带的激发过程如图 1-3[22]，受激发后产生的电子和空穴的命运能（A，B，C，D），可以看到空穴和电子既可以在体相或表面复合耗散，也可与吸附在半导体表面的电子供体或受体发生氧化还原作光生电子和空穴可能向表面吸附的有机物或无机物的转移。一般在体能够提供电子来还原一个电子受体(在含有氧气的水溶液中，电径 C)，而空穴则可以迁移到表面与电子供体结合，从而使其被氧化

图 1-2 TiO2的能带结构(金红石相)[21]Fig.1-2 Band structure of TiO2(rutile)[21]导体光催化剂，当吸收大于或等于其禁带能量的光辐射时带的激发过程如图 1-3[22]，受激发后产生的电子和空穴的B，C，D），可以看到空穴和电子既可以在体相或表面复也可与吸附在半导体表面的电子供体或受体发生氧化还原子和空穴可能向表面吸附的有机物或无机物的转移。一般提供电子来还原一个电子受体(在含有氧气的水溶液中，，而空穴则可以迁移到表面与电子供体结合，从而使其被氧

【参考文献】：
期刊论文
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[2]Bi38 ZnO58光催化剂的制备及其光催化性能[J]. 侯林瑞,原长洲,彭秧.  应用化学. 2007(02)
[3]溶胶-凝胶法合成(Na0.5Bi0.5)TiO3微粉[J]. 廖润华,李月明,张玉平,江向平.  硅酸盐通报. 2006(06)
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[5]纳米二氧化钛粉体的光催化性能[J]. 张建民,孙秀果,高俊刚.  钛工业进展. 2005(04)
[6]有毒难降解工业废水处理技术研究进展[J]. 郭强,谢从武.  精细石油化工进展. 2005(04)
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[9]Bi12TiO20纳米粉体的制备及其光吸收特性研究[J]. 周爱秋,许效红,姚伟峰,曾凡亮,宋邦强.  化学物理学报. 2004(03)
[10]担载Ag对TiO2界面光生电子转移效率的影响[J]. 刘守新,孙承林.  物理化学学报. 2004(06)

博士论文
[1]氧化铋系纳米粒子对气相有机污染物光催化氧化性质研究[D]. 丁鹏.吉林大学 2005
[2]TiO2光催化降解有机污染物的初始步骤机理研究[D]. 杨世迎.浙江大学 2005

硕士论文
[1]纳米TiO2光催化剂制备及其可见光响应改性研究[D]. 周志强.哈尔滨理工大学 2006
[2]Bi2O3和Bi2Sn2O7粉体的微乳液法制备、表征及其性质的研究[D]. 李长青.福州大学 2004



本文编号：3377486