目前研究表明对于光催化性能影响较大的几个外在因素为：光强、pH值、目标物浓度、催化剂浓度、温度。其中pH值对光催化影响较大。pH值主要影响光催化过程中吸附过程，进而影响光催化反应场所的数量。

1.3.2气敏性

多数晶体是由许多晶粒组成，属于同一固相同时位向不同的晶粒之间的界面称为晶界。通常气敏性材料多为半导体，当半导体吸收能量后，材料内部产生自由电子-空穴对，电子-空穴受激运动，运动中受到可能晶界处势垒对其阻碍作用[20]。同时吸附在材料表面的气体种类不同势垒的高度也不相同，进而影响到电子与空穴的运动状态，最终引起材料电阻的变化[21-22]。气敏性能就是利用测量材料在不同气体环境下，对应的阻值变化来表征的。

BiFeO3是非化学计量比的复合型氧化物，材料内部存在大量的氧空位，可以为气体吸附提供众多的场所。同时作为多晶材料，材料本身具有大量晶界、亚晶界。所以该材料可能在气敏方向得到发展。

1.4论文的选题意义及研究内容

随着工业水平的进步，环境问题也逐渐加剧，现已影响到人类的生活。近年来，一方面由于人们生活水平的提高，会产生大量的生活废水、尾气；另一方面，随着工业水平的不断进步，出现大量的工业废水、有毒有害气体。BiFeO3作为一种类钙钛矿材料，其具有较窄的光学带隙(约2.2eV），具有良好的可见光光催化性，能够充分利用太阳光中350-560nm波段的光子能量，有望成为新型的光催化材料。BiFeO3是非化学计量比的复合型氧化物，其光学带隙较小，其纳米颗粒具有较好的气敏性。同时对于钙钛矿材料，较容易实现掺杂改性。

由于Bi易挥发等因素，难以制备出纯相BiFeO3纳米粉体。本论文拟采用新的络合剂酒石酸，利用溶胶凝胶法制备BiFeO3以及Bi位进行二价元素（Sr）掺杂，来制备纯相的BiFeO3纳米粉体。用XRD、SEM、TG-DTA等手段对材料结构和形貌进行分析，分别利用U-4100分光光度计、CGS-1TP智能气敏测试系统测试光催化、气敏性，研究不同掺杂条件下，材料光催化性能的改变。

第二章纳米材料的制备及表征

2.1纳米颗粒的制备

2.1.1水热法

水热法又称高压溶液法，利用高温高压将原本在大气条件下不溶或者难溶的物质溶解在水溶液中，达到一定过饱和度并结晶和生长的方法。在水热法中，加入矿化剂是一种制备BiFeO3很好的方法，因为很多反应物都溶于水，反应物中加入矿化剂后很容易水解，加速材料内部结构的重新排列结晶。水热法可控性高，加入一定的分散剂，可以制备出不同尺寸、不同形貌的BiFeO3纳米颗粒。

水热法制备纳米颗粒，优点是合成条件较温和可控性强，得到的颗粒纯度高、缺陷少。缺点是制备过程需要高温高压环境，因而对设备要求较高，工艺流程相对较复杂，成本偏高、重现性差等。