Bi/Bi¬2O3异质结光催化剂的制备表征及其光催化性能
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。
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