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半导体光催化技术包括两个方面,一是利用太阳能光催化分解水制备H2,二是利用太阳能降解水体中有机污染物。该技术成功的解决了人类面临的环境污染和能源危机两大问题。钽化物光催化材料在已发现的光催化剂中具有量子效量高、无二次污染、合成可控、响应光谱范围广等优良特性,从而受到广泛的关注。但是目前合成单相的纳米尺寸的氮化钽依旧比较困难;而大多数钽酸盐类的催化剂吸收光谱集中在紫外线光谱区,对太阳能的利用率不高。本论文在单相氮化钽纳米颗粒和掺杂改性的钽酸盐的合成以及各种合成材料光催化性质等领域开展了研究工作。具体内容如下:(1)通过前驱体高温氨化方法,分别采用TaOX前驱体和商用Ta2O5原料在氨气气氛中合成了TaOxNy系列的样品,研究了不同的前驱体对产物的物相、形貌的影响,确定了合成单相Ta3N5纳米颗粒的条件。同时比较了两种不同前驱体氨化后的产物在可见光的照射下对罗丹明B和亚甲基蓝的降解效率,讨论了影响光催化效率的因素和内部机理。(2)通过采用理论计算结合实验的方法,较系统地研究了非金属离子和金属离子的单独掺杂与共掺杂对NaTaO3电子结构和光催化性质的影响。理论计算结果表明Mo和N、W和N的共掺杂可以实现电荷补偿,能进一步减小NaTaO3的光学带隙,从而更有效地利用可见光。实验中首次通过熔融法合成了多种掺杂改性的NaTaO3,优化了合成单相及掺杂NaTaO3的条件,分析了样品的光谱响应特征,探究了单相及掺杂NaTaO3分别在紫外线和可见光的照射下对罗丹明B的降解效率。(3)通过熔融法合成了多种掺杂改性的KTaO3,系统分析了合成原料化学计量比、煅烧温度等对产物物相以及形貌的影响,确定了优化合成工艺。研究了掺杂改性后的KTaO3的光谱响应范围的变化,并分析了KTaO3-xNx样品在紫外线的照射下对罗丹明B的降解作用。