Bi2WO6的制备及光催化降解罗丹明B的研究

论文摘要

Bi2WO6作为最简单的层状Aurivillius型氧化物,受到研究者的广泛关注,但是目前的研究主要集中在其铁电、发光、离子导体、催化等性能方面。固体材料的形状、尺寸和结构是影响其物理、化学性能的重要因素。由于其潜在的可见光光催化活性,并且具有层状结构,有利于形成二维结构,所以Bi2WO6的合成及其形貌和光催化活性的研究已经被越来越多的人重视。因此,研究Bi2WO6的形貌的可控合成及其光催化效果具有重要理论意义和实用价值。对水热合成法制备出的片状Bi2WO6,分别运用XRD,SEM,TEM,FT-IR等手段对其进行表征,在此基础上,分析了各种合成条件对表征结果的影响;使用表面活性剂来制备Bi2WO6,进一步研究Bi2WO6形貌的可控合成,并用罗丹明B的降解作为其光催化的模型反应,考察了制备样品的光催化活性。利用NaOH调节水热合成体系的pH值,发现Bi2WO6的物相及形貌受pH值的影响,当pH=6.0时,制备得到的样品具有较好片状结构,片的边缘比较平滑,厚度在70100nm之间。利用氨水代替NaOH调节pH值,可使片状Bi2WO6自组装成类似花状的形貌。利用表面活性剂SDBS、CTAB和PEG4000制备Bi2WO6,发现利用非离子型表面活性剂PEG4000可以制备出Bi2WO6球型颗粒。另外,利用丙三醇溶液（体积比2:1）作为溶剂进行了片状Bi2WO6的制备研究。以罗丹明B的降解反应为代表,初步考察了Bi2WO6光催化活性,发现在相同的降解条件下,pH=6.0时制备得到的样品的光催化活性较高。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 半导体光催化剂研究概述
• 1.1.1 半导体光催化剂的意义
• 1.1.2 半导体光催化原理
• 1.1.3 半导体光催化剂的研究现状
• 1.2 铋系光催化剂
• 1.2.1 铋资源
• 1.2.2 铋系光催化剂的概况
• 6 的研究概况'>1.2.3 Bi2WO₆的研究概况
• 1.3 表面活性剂的介绍
• 1.3.1 表面活性剂在水溶液中的聚集
• 1.3.2 表面活性剂的类型
• 1.3.3 表面活性剂在材料制备中的应用
• 1.4 本研究工作的主要内容和意义
• 第二章 实验药品、仪器及方法
• 2.1 实验药品
• 2.2 主要实验仪器及设备
• 2.3 光催化剂的表征方法简述
• 2.3.1 物相与晶粒尺寸的分析（XRD）
• 2.3.2 红外光谱（IR）
• 2.3.3 透射电子显微镜（TEM）
• 2.3.4 扫描电镜（SEM）
• 2.3.5 752 型紫外可见分光光度计
• 2.4 光催化降解实验
• 2.4.1 光源
• 2.4.2 实验装置
• 2.4.3 光催化反应评价
• 2.5 催化剂制备方法-水热法简述
• 2WO₆的制备及光催化降解实验'>第三章 Bi₂WO₆的制备及光催化降解实验
• 3.1 实验部分
• 3.2 结果与讨论
• 3.2.1 前驱体及产物的物相和形貌分析及反应机理
• 2WO₆ 物相的影响'>3.2.2 pH值对Bi₂WO₆物相的影响
• 2WO₆ 晶体形貌的影响'>3.2.3 pH值对Bi₂WO₆晶体形貌的影响
• 3.2.4 调节pH值用碱性物质的影响
• 2WO₆ 片的形成机理'>3.2.5 Bi₂WO₆片的形成机理
• 3.3 光催化性能评价实验
• 3.3.1 标准曲线的绘制
• 3.3.2 暗态吸附
• 3.3.3 pH值系列样品的光催化实验
• 3.4 本章小结
• 6表面形貌的探索研究'>第四章 Bi2WO₆表面形貌的探索研究
• 4.1 实验部分
• 4.1.1 表面活性剂对形貌影响的研究
• 4.1.2 丙三醇溶液作反应溶剂对形貌的影响研究
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 表面活性剂对形貌影响的研究
• 4.2.1.1 添加SDBS时的物相分析
• 4.2.1.2 FT-IR光谱分析
• 4.2.1.3 不同种类的表面活性剂对形貌的影响
• 4.2.1.4 SDBS用量对形貌的影响
• 4.2.1.5 PEG用量的影响
• 4.2.1.6 表面活性剂添加顺序的影响
• 4.2.2 采用丙三醇的影响
• 4.2.2.1 物相分析
• 4.2.2.2 反应温度的影响
• 4.2.2.3 pH值的影响
• 4.2.2.4 FT-IR分析
• 4.3 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 致谢