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可见光响应秘系复合氧化物纳米晶的制备及光催化性能研究

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染料是重要的有机污染物，它们以染料废水的形式排放出来，是环境水体污染的主要来源。降解有机污染物对解决能源和环境问题具有重要意义，可见光响应催化剂的研制是实现太阳光高效利用的关键，因此研究开发可见光响应的光催化剂成为当前光催化剂研究中的重要课题。本论文根据目前可见光响应光催化剂的研究成果和现状，制备出了具有可见光活性的铋系光催化剂。主要研究工作如下：
　　1.采用凝胶网格燃烧法制备出Bi24Al2O39光催化剂，利用TG-DTA、XRD、SEM、UV-Vis吸收光谱等现代分析测试手段对样品进行了表征。确定了凝胶网格燃烧法制备Bi24Al2O39的优化工艺条件，以罗丹明B溶液的光催化降解为模型反应，考察了制备条件对催化剂光催化活性的影响。结果表明：凝胶网格燃烧法制备Bi24Al2O39光催化剂的最佳工艺条件为：明胶和硝酸盐的质量比X=0.83，煅烧温度为600℃。光催化结果表明：在紫外光照射下，30min时罗丹明B的降解率已接近100％，在可见光照射下，光照160min时，罗丹明B的降解率就已达98％。
　　2.采用凝胶网格沉淀法制备出Bi24Al2O39，利用TG-DSC、XRD、UV-Vis吸收光谱等现代分析测试手段对样品进行了表征，并研究了煅烧温度等制备条件对样品粒径和光催化活性的影响，确定了凝胶网格沉淀法制备Bi24Al2O39的优化工艺条件。以罗丹明B水溶液为目标反应物，对其光催化活性进行了评价。结果表明：凝胶网格沉淀制备Bi24Al2O39的优化工艺条件是：明胶的浓度为X=0.83，煅烧温度为600℃。光催化结果表明：在紫外光照射下，30min时罗丹明B的降解率已接近100％，在可见光照射下，光照160min时，罗丹明B的降解率就已达99％。
　　3.采用凝胶网格燃烧法制备出了Bi12In0.5O18.75纳米晶，利用TG-DSC、XRD、UV-Vis吸收光谱等现代分析测试手段对制备过程进行了研究，通过SEM观察了产物的形貌，并通过室温下紫外光和可见光光催化降解罗丹明B(RhB)对Bi12In0.5O18.75纳米晶粉体的光催化活性进行了初步评价。实验确定了凝胶网格燃烧法制备Bi12In0.5O18.75的优化工艺条件是：明胶和硝酸盐的质量比X=0.83，煅烧温度为500℃，结果表明此条件下制备的样品的活性最好，在紫外光照射下，20min时罗丹明B的降解率已接近100％，在可见光照射下，光照160min时，罗丹明B的降解率就已达98％。
　　4.以凝胶网格燃烧法成功制备出了Bi25GaO40纳米晶，并考察了明胶与硝酸盐的质量比以及煅烧温度对其光催化活性的影响。利用TG-DSC、XRD、UV-Vis吸收光谱和SEM等现代分析测试手段对制备过程进行了研究和形貌表征。实验确定了凝胶网格燃烧法制备Bi25GaO40的优化工艺条件是：明胶和硝酸盐的质量比X=0.83，煅烧温度为700℃。在此条件下制备的样品的活性最好，在紫外光照射下，30min时罗丹明B的降解率已接近99％，在可见光照射下，光照160min时，罗丹明B的降解率就已达98％。

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