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近年来,铋系光催剂因其在可见光(λ≥420nm)下具有良好的光催化性能而被广泛关注和深入研究,其中,Bi2WO6因其具有极好的物理化学性质而最早引起人们的关注,研究表明Bi2WO6可作为良好的光催化材料和太阳能传导材料,是一种具有较好应用前景的新型功能材料。本论文重点研究了具有可见光响应Bi2WO6光催化剂的制备及其光催化性能,主要内容如下:
1.采用简单水热法制备了具有三维花状结构的斜方晶Bi2WO6光催化剂,利用XRD、SEM、TEM、DRS和BET等分析技术对催化剂的结构和形貌进行了表征。以罗丹明B为目标降解物,检测了其光催化性能。系统研究了水热条件、Bi2WO6加入量和染料罗丹明B初始浓度等因素对罗丹明B光催化降解效果的影响。实验结果表明:180°C下水热12h条件下合成的Bi2WO6光催化剂,在加入量为2g/L,溶液pH为6.5,并以模拟日光500W氙灯为光源,光照30min内,对质量浓度为10mg/L的罗丹明B去除率最高达99.6%。表明水热制备的花状Bi2WO6具有较高的光催化活性。
2.采用水热法在表面活性剂SDS的作用下合成了具有三维旋涡状结构Bi2WO6 光催化剂,系统研究了SDS 对Bi2WO6 光催化剂结构和光催化性能的影响,结果表明,表面活性剂SDS 对Bi2WO6的生长起导向的作用,SDS的存在提高了Bi2WO6的光催化活性。
3.采用水热法制备了过渡金属离子(Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+)掺杂改性的Bi2WO6光催化剂,一定量金属离子的掺入使复合光催化剂活性优于单一的Bi2WO6,其中各金属离子掺杂浓度存在一个最佳值,对应Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+的最佳掺杂量分别为3wt%、4wt%、4wt%和1wt%。