新型光催化劑鐵酸鉍的制備與改性及其光催化性能研究.pdf

1、光催化技術被認為是解決能源短缺和環(huán)境污染的具有很大前景的技術之一。近年來，研究者普遍認為，BiFeO3（BFO）這種半導體材料在光催化方面有一定的前景，因此受到了廣泛關注。然而在實際應用過程中，BFO有著光生電子空穴分離效率不高、易復合以及在光催化反應中活性位點不足等問題。因此本文首先通過改進后的水熱法制備了純相BFO，然后通過浸漬法對其進行了不同的改性，并且深入探索了改性后的光催化性能及背后的光催化機理。主要工作如下：
　　1.

2、水熱法制備BiFeO3顆粒及表征
　　本論文結合傳統(tǒng)的共沉淀法和水熱法，加入了篩分的步驟，改進了工藝來制備純相BiFeO3光催化材料。實驗結果表明所制備的純相BiFeO3具有較好的結晶性，帶寬相對較小，具有潛在的光吸收性能優(yōu)勢，能夠有效地響應可見光。在可見光下，對甲基橙染料的降解效率約為15％。
　　2.CuO/BiFeO3異質結復合催化劑的制備及性能評價
　　采用濕浸漬法，我們首次成功地合成了一種新型的p-n異質結構

3、CuO/BiFeO3復合光催化劑。這種異質結復合光催化劑在可見光下降解甲基橙染料的活性明顯高于純相BiFeO3和CuO，而且當CuO的負載量增加到15wt%時，光降解效率達到了50%，是純相BiFeO3和CuO降解效率的3倍多。我們認為復合光催化劑催化性能的提高主要歸結為CuO和BiFeO3復合后界面處形成的p-n異質結促進光生電子空穴的分離和遷移，進而改善了光降解性能。
　　3.Pt/BiFeO3復合光催化劑的制備、表征及降解機

4、理分析
　　采用濕浸漬法，我們首次成功地在BiFeO3顆粒表面沉積了不同含量的貴金屬助催化劑Pt納米顆粒。SEM及TEM圖片顯示顆粒呈類球狀，平均尺寸為10nm，分散程度較好。負載Pt顆粒之后，光催化降解甲基橙的效率有了很大的提升，其中性能最佳的1.0wt%Pt/BFO催化降解甲基橙的性能是純相BiFeO3的5倍左右。而且Pt/BFO復合光催化劑的化學穩(wěn)定性較好。結合電子順磁共振波普分析（EPR,Electron Paramagn