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半导体光催化的发现使得清洁、安全和丰富的太阳能可以有效地转化为化学能从而解决日益严重的环境污染问题。在诸多光催化剂中TiO2以其无毒、催化活性高、化学稳定性好、价廉易得以及无二次污染等优点受到人们的重视。但其较宽的禁带宽度和较低的量子效率仍然是限制其发展的主要原因。针对目前光催化剂存在的实际问题,我们主要围绕研究新型合成方法以及开发新型可见光响应的光催化剂开展工作,主要研究掺杂物种对TiO2光催化剂性能的影响以及制备方法对可见光催化剂活性的影响等。本论文开展了以下几部分工作:1、超临界法制备高活性TiO2-x-yNxFy光催化剂采用Sol-gel方法并结合氟化氨-乙醇溶液超临界萃取法制备了高活性的N-F共修饰TiO2光催化剂(TiO2-x-yNxFy)。其催化活性远高于商业P25 TiO2催化剂,这主要归因于在超临界条件下氟和氮进入了TiO2的网络结构,从而使得催化剂表面具有更多的活性位。氮的引入大大增加了催化剂在可见光区的光响应,而氟增加了氧缺位和表面缺陷,有利于抑制光生空穴与电子对的复合。另一方面同时修饰氮和氟使得催化剂对光的响应相对于单纯的掺杂氮或氟进一步发生了红移,从而提高了催化剂在可见光区的活性。2、超临界法制备高活性CdS-TiO2复合光催化剂利用超临界流体一步合成了禁带宽度较窄的CdS与TiO2的复合光催化剂,以对氯苯酚降解反应为探针考察了所制催化剂的可见光催化活性。对催化剂进行了系统表征,结果显示利用超临界不仅保持了TiO2溶胶网络结构的完整性并大大增加了CdS与TiO2的结合度从而提高CdS稳定性。高纯氮气下的焙烧亦有效提高了CdS-TiO2复合光催化剂的结晶度。CdS-TiO2复合光催化剂不仅具有优异的光催化活性,同时催化剂的使用寿命亦有大幅度的提高,通过对反应后的催化剂的分析,认为超临界制备的CdS-TiO2复合光催化剂结构稳定,CdS在反应过程中不易分解形成游离的Cd2+,避免了水体的二次污染。3、新型铁酸铋可见光催化剂的合成与催化活性的研究通过无模板的溶剂热法制备了具有空心球形结构BiFeO3,避免了有毒溶剂甲氧基乙醇的使用。通过改变陈化时间和陈化温度,调变了合成样品的形貌。通过SEM、XRD、紫外可见漫反射等测试手段,对产物形貌和组成进行了详细的分析和表征,推测其形成机理可能是在溶剂热条件下首先形成了表面光滑的球体,焙烧后由于前驱体中存有大量有机物的除去过程形成了中空结构。样品在对氯苯酚的降解反应中显示了较好的可见光下的催化活性。