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铋系混合氧化物的合成及其光催化性能的研究

作　者: 王山峰
导　师: 李晓晨; 徐建
学　校: 山东农业大学
专　业: 水文学及水资源
关键词: 水资源光催化 γ-Bi2MoO6 磺胺二甲基嘧啶罗丹明B 机理合成条件
分类号: O643.36
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

近年来，在环境中利用太阳能进行有机物的降解、粒径较大并具有可见光响应的非二氧化钛（TiO₂）新型催化材料引起人们极大的关注，Bi₂MoO₆，作为新型可见光响应光催化剂，其在太阳能转换及环境污染治理方面均表现出优异的可见光催化活性。因此，对于Bi₂MoO₆催化剂的可控合成及可见光催化性能的研究具有重要理论意义和实用价值。本论文主要进行Bi₂MoO₆纳米颗粒的制备及光催化性能研究，其主要研究工作如下:（1）采用水热法，无需添加任何添加剂，通过调控pH值成功合成了不同结构和形貌的Bi₂MoO₆纳米颗粒，并通过X射光衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电镜（TEM）、N₂-吸附解析、紫外-可见光（UV-Vis）吸收光谱和区域电子衍射（SAED）等技术进行表征，实验结果表明水溶液pH对Bi₂MoO₆的形貌和结构均有很大影响，论证了在Bi₂MoO₆晶体成型过程中pH所起的重要作用。通过对模拟废水中目标物磺胺二甲基嘧啶的光催化降解，得出在pH为9时所制得的样品存在最好的光降解性能。（2）在pH=9的合成条件下，于乙二醇中成功的合成了层状钙钛矿结构的Bi₂MoO₆（A-BMO）微米球，通过XRD、SEM、UV-Vis和N2-吸附解析技术表征，实验结果显示合成的微米球由大量的纳米片聚集而成，直径为0.5¹.0μm,比表面积和能带结构分别为50.86m²g^-1和2.59eV，并以有机染料罗丹明B（RhB）作为模拟污染物考察了Bi2MoO6微米球催化剂样品的可见光催化活性，结果表明，在含有H₂O₂的系统中A-BMO具有良好的光催化降解活性，强于P25-TiO₂，实验还研究了其沉降性、稳定性和重复降解能力。（3）在混合溶剂热法制备的Bi₂MoO₆纳米球的基础上，通过往反应体系中增加一定量的添加剂尿素后对Bi₂MoO₆纳米球的形貌进行了一定的控制，成功的合成了特殊形貌的γ-Bi₂MoO₆，并考察其对罗丹明B的可见光催化降解活性，发现其催化活性亦强于P25-TiO₂。

全文目录

中文摘要  6-7
Abstract  7-9
1 绪论  9-25
  1.1 课题的研究背景与意义  9-12
    1.1.1 城市水环境污染现状  9-10
    1.1.2 水环境有机污染物防治措施与技术  10-12
  1.2 光催化氧化法国内外研究现状  12-23
    1.2.1 光催化剂的发展以及二氧化钛的研究  12-18
    1.2.2 影响光催化反应的环境因素  18-22
    1.2.3 光催化机理研究  22-23
    1.2.4 光催化剂的失活与再生  23
  1.3 本论文的研究意义及主要内容  23-25
    1.3.1 论文的研究意义  23
    1.3.2 论文的主要内容及技术路线  23-25
2 无添加剂合成及催化效果研究  25-41
  2.1 PH 值影响的研究  25-31
    2.1.1 晶体合成  25
    2.1.2 表征实验  25
    2.1.3 光催化降解实验  25-26
    2.1.4 结果与讨论  26-31
    2.1.5 本节小结  31
  2.2 PH 值为 9 样品的改进实验  31-41
    2.2.1 晶体合成  31
    2.2.2 表征  31-32
    2.2.3 降解实验  32
    2.2.4 结果与讨论  32-37
    2.2.5 重复性及沉降性实验  37-39
    2.2.6 降解机理  39-40
    2.2.7 本节小结  40-41
3 添加尿素合成及催化效果研究  41-44
  3.1 晶体合成  41
  3.2 降解及表征实验  41
  3.3 结果与讨论  41-44
  3.4 小结  44
4 结论展望及创新点  44-46
  4.1 结论与展望  44-45
  4.2 创新点  45-46
参考文献  46-54
致谢  54-55
硕士期间发表论文情况  55

铋系混合氧化物的合成及其光催化性能的研究

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