2。3 实验试剂及仪器 13

2。3。1 实验试剂 13

2。3。2 仪器 13

2。3 实验过程 13

2。3。1 水热法合成Bi2WO6 13

2。3。2 制备卟啉/钨酸铋复合材料 14

2。3。3 光降解试验及吸光度测试 14

3结果与讨论 16

3。1 材料表征 16

3。1。1 样品XRD表征 16

3。1。2 样品TEM表征 17

3。1。3 紫外-可见光吸收光谱 18

3。1。4 样品FTIR表征 19

3。1。5 RHB光降解 20

3。1。6 CuTCPP/Bi2WO6复合材料光催化机理 21

3。2 结论 23

致谢 24

参考文献 25

1 绪论

1。1 研究背景

随着工业日益发展，环境污染已经成为了目前人类面临的重大挑战，其中最难以处理的是化学污染。如何解决化工行业产生的废弃污染物对人们赖以生存的水资源，土地及空气的污染是目前环境治理研究的重难点和突破口[1]。1972年，日本学者Honda等[2]在《Nature》上报道了利用Ti02和紫外光的照射下成功的将水分解成氢气与氧气，从而开启了半导体光催化的研究的新时代。随后半导体光催化技术被广泛应用于污染物的消除。到如今，人们对光催化的研究越来越深，已经开发出大量的光催化材料，在对治理环境污染方面也取得一系列的研究成果，但是自始至终还是存在这几个急需解决的问题，一是对太阳能利用率极低，如二氧化钛光能利用率仅有4%不到，难以解决目前大范围的化学污染物，废液，废气等；二是催化效率差，在恶劣的室外环境下，容易受到外界条件的影响和干扰，催化剂的催化性能无法保持在一个高效值。

能否高效吸收太阳光并将其转换成化学能与光催化材料结构密切相关，如Ti02禁带宽度较宽为3。2ev，吸收波长为387。5nm，这个波长范围属于紫外光区域，由于太阳能中，紫外光的能量仅有4%左右，注定了单一的Ti02半导体无法高效利用太阳能。由于单纯的半导体材料对光的吸收极低，为了提高太阳光的利用率，人们想方设法对半导体光催化材料进行各种深层次探究，在这一方面也取得了一系列的研究成果。目前第一种是对Ti02半导体进行各种改性措施如掺杂，敏化，复合半导体的方式以提高其光催化性能；二是开发出新型非Ti02半导体材料来应对日益严重的环境污染。铋系化合物作为一种非Ti02系的新型环保半导体光催化剂，由于其禁带宽度较窄、特殊的层状结构同时具备对可见光光响应范围大等优点受到了人们广泛关注。如氧化铋、卤氧化铋、钨酸铋、磷酸铋及其他一些比较复杂的铋基氧化物都具备较好的光催化性能。作为目前一种新型，优异的半导体光催化材料，铋基氧化物在环境友好领域具有着巨大潜力与应用前景

1。2 研究的目的与内容

随着人们对光催化材料领域的深入研究，可以说已经取得了一系列成果，制备了各式各样的光催化剂，同时对材料进行表征并建立完善了光催化理论。利用可见光对污染物进行催化降解越来越受到人们的的广泛关注。Bi2WO6光催化材料具有独特钙钛矿结构，禁带宽度适宜以及良好的稳定性引起研究者的广泛关注，虽然人们对该体系的光催化材料的深入研究目前已经取得了不俗的成果，但自始至终光催化技术都难以大规模的向市场推广，各种因素制约着光催化的实际应用，如对可见光光谱响应能力低、光催化效率不够高效，生产成本昂贵，工艺过程冗长复杂等问题一直难以解决或优化。所以研发出具有高催化活性的可见光响应光催化材料，同时简化工艺流程、降低成本及形貌调控等这些工对于消除环境污染有着重要的意义。在目前光催化剂中，本文是围绕铋基可见光催化材料中的Bi2WO6为研究对象，通过选择合适的合成方法，减小颗粒尺寸、增大其比表面积，同时对其进行卟啉掺杂改性，以提高其对可见光的吸收的同时促进了光生载流子的有效分离，最终提高光催化材料的对污染物催化分解能力为目标，得到目标产物后对材料进行各种表征，进一步研究该材料光催化降解机理，为Bi2WO6光催化材料在大规模实际推广中奠定基础。