Bi/Bi¬2O3异质结光催化剂的制备表征及其光催化性能

摘要通过化学沉淀法制备Bi2O3，把所制得的Bi2O3用NaBH4还原，使Bi2O3被部分还原成Bi形成Bi和Bi2O3组成的复合材料。通过改变 NaBH4 溶液的浓度，获得了含有不同数量Bi 纳米颗粒的Bi/Bi2O3光催化材料。使用 X射线衍射仪、透射电子显微镜、 X 射线光电子能谱仪等方式表征了产物的结构、形貌、成分。在紫外光和可见光照射下，通过罗丹明B的降解实验测试了样品的光催化性能。实验结果表明，用硼氢化钠还原能够获得含有Bi修饰的Bi2O3。并且Bi2O3经过部分还原生成Bi/ Bi2O3复合材料后，催化剂在紫外光照射下的光催化活性能被大幅提高。27358
关键词 Bi¬2O3   还原异质结光催化
毕业论文设计说明书外文摘要
Title   The synthesis,characterization and photocatalysis of Bi/Bi¬2O3 heterojunctions
Abstract
The Bi/ Bi¬2O3 was prepared by chemical precipitation method, the obtained Bi2O3 was reduced with NaBH4, the reduction make Bi2O3 was partially reduced to Bi and a composite material consisting of Bi and Bi2O3 was obtained. By changing the concentration of NaBH4 solution, The Bi/ Bi¬2O3 composite material with different contents of Bi can be achieved. Using X-ray diffraction, transmission electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, etc. to characterize the structure, morphology and composition of the products. The photocatalytic activities of the as-prepared photocatalysts are tested using the degradation of rhodamine B under both UV light and visible light irradiation. Experimental results show that the Bi2O3 was reduced by sodium borohydride can obtain a modified Bi2O3 with Bi. After Bi2O3 was partially reduced to Bi and obtained Bi/ Bi¬2O3 composite material , the photocatalytic activity of the catalysts under UV light irradiation can be greatly improved.
Keywords Bi¬2O3 reduction heterojunctions photocatalysis
目   次
1.引言    1
1.1研究背景    1
1.2 Bi2O3简介    1
1.3 Bi2O3光催化剂的改性    2
1.4 Bi2O3的制备    4
1.5异质结在光催化领域的应用    4
2.实验部分    6
2.1实验目的    6
2.2实验原理    6
2.3实验原料    7
2.4实验仪器    7
2.5样品的制备    8
2.6表征    8
2.7光催化实验    9
3.结果和讨论    10
3.1XRD分析    10
3.2TEM分析    11
3.3XPS分析    12
3.4 吸光性    13
3.5光催化活性    13
结论    16
展望    17
致谢    18
参考文献    19
1 引言
1.1 研究背景
随着工业的发展，环境污染问题也变得越来越严重，为了解决这个问题，人们开始研究能够降解环境污染物的催化剂。半导体光催化剂由于其节能、清洁、高效等优点获得了人们的广泛关注[1,2]。其中，由于其杰出的光催化效率，无毒和高稳定性，TiO2成为国内研究最早和最广泛的用于环保方面的半导体催化剂[3]。但是，由于TiO2的禁带宽度较大，为3.2eV，只有在紫外光的照射下才能引发其光催化反应[4,5]，另外，TiO2在光激发下所产生的光生电子与空穴非常容易复合，这也导致其光量子效率较低，光催化效率低。所以，近年来人们开始研究能够取代TiO2的性能更为优异的光催化剂。而铋系光催化材料由于其轨道杂化的原因，禁带宽度缩短，能够吸收可见光区域的的能量，所以很有希望成为TiO2的替代品，也是目前光催化领域研究的热点。目前报道的铋系半导体光催化剂主要有氧化铋、卤氧铋、铋的含氧酸盐以及复合型含铋催化剂等几类，他们的共同优点是在可见光范围内有吸收，具有良好的光催化效率。但是，铋系光催化剂仍具有光生电子和空穴容易复合的缺点，同时一些铋系光催化材料对于可见光的吸收效率非常有限，这极大限制了它们的大规模应用，如何解决这个问题成为了铋系光催化剂研究的热点。 Bi/Bi¬2O3异质结光催化剂的制备表征及其光催化性能:http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_21828.html