BiMO

【摘要】： 光催化技术拥有无二次污染、操作条件温和、效率高、可利用太阳能等优点,对于难降解有机污染物的处理具有优异的效率和广阔的应用前景,相应的光催化材料及其光催化机理也得到了广泛的研究。鉴于含铋化合物在可见光催化领域显示出的独特优势,本文选择氧化铋为改性研究对象,采用固相反应方法制备了立方萤石结构的含铋固溶体化合物BiGdO3和BiSmO3。X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、比表面积(BET)以及紫外-可见漫反射图谱(UV-Vis)等表征分析结果表明：采用两步烧结工艺所得的BiGdO3和BiSmO3晶体结晶度好,样品纯净,均为立方晶系,空间群为Fm3m225；两种样品均呈现为不规则颗粒状,比表面积较小,但是样品表面具有较高的吸附氧含量；两种样品均在可见光区域有较好的光吸收性能,禁带宽度分别为2.25eV和2.05eV。在可见光光催化降解实验中,本文选择了三种直接染料(直接耐晒橙S、直接耐酸大红4BS和直接青莲D-BL)作为目标污染物,考察分析了可见光照射条件下BiGdO3和BiSmO3的光催化活性。对于三种直接染料,BiGdO3和BiSmO3均显示出了优于S-TiO2和Bi2O3的催化降解效果,且BiGdO3优于BiSmO3。同时本实验还研究了催化剂投加量、染料初始浓度、染料溶液pH值、可见光强度以及无机盐和氧化剂的添加量对光催化降解上述三种直接染料效率的影响。此外,通过对BiGdO3和BiSmO3的稳定性研究表明,两者在光催化反应过程中物质结构稳定,且经过多次循环使用也可表现出较好的降解效率,催化性能较为稳定。

【学位授予单位】：南京大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012

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