BaBiYbO4光催化剂及其复合光催化剂的合成、性能表征及光催化降解偶氮染料的研究

论文摘要

光催化技术拥有高效、节能和无二次污染等优点,在处理难降解有机污染物方面具有良好的效果和广阔的应用前景,在新型光催化剂的合成和应用方面得到了广泛的研究。本文通过高温固相烧结法,以BaO、Bi2O3和Ti02为原料,在高温下进行煅烧,合成了BaBiYbO4样品,并使用X射线衍射及扫描电子显微镜等多种表征手段对样品的结构进行了表征。表征分析结果表明：在1050℃下煅烧40 h所制得的BaBiYbO4为立方晶系,空间群为Fm3m 225,结晶度好；样品为不规则颗粒状,比表面积较小；样品在可见光区域具有良好的光吸收性能,禁带宽度为1.979eV。在可见光光催化降解实验中,以偶氮染料丽春红S为目标污染物,研究了制备工艺、催化剂的投加量、染料初始浓度和pH值对光催化剂活性的影响。同时,研究了无机盐类的添加对光催化剂活性的影响。此外,对BaBiYbO4光催化剂进行与Ti02的复合改性,制备BaBiYbO4-TiO2复合催化剂（B-T）。结果表明,10 wt%B-T表现出了优于其他光催化剂的催化活性。并且通过对其进行稳定性研究表明,10 wt% B-T复合催化剂经过多次循环使用也可表现出较好的降解效率,表明其催化性能较为稳定。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 染料的处理方法
• 1.2.1 传统方法和改进工艺
• 1.2.2 高新技术应用
• 1.3 铋系光催化剂
• 1.4 研究目的与研究内容
• 1.4.1 研究目的
• 1.4.2 研究内容
• 4的制备和表征分析'>第二章 BaBiYbO₄的制备和表征分析
• 2.1 实验材料与方法
• 2.1.1 主要试剂及仪器
• 2.1.2 表征分析手段
• 2.1.3 催化剂的制备方法
• 4的表征结果分析'>2.2 BaBiYbO₄的表征结果分析
• 2.2.1 XRD表征分析
• 2.2.2 扫描电子显微镜（SEM）
• 2.2.3 TEM-SAED表征分析
• 2.2.4 XPS表征分析
• 2.2.5 傅氏转换红外线光谱（FT-IR）
• 2.2.6 BET表征分析
• 2.2.7 UV-Vis表征分析
• 2.2.8 PL表征分析
• 2.3 本章小结
• 4的光催化降解研究'>第三章 BaBiYbO₄的光催化降解研究
• 3.1 实验试剂与方法
• 3.1.1 实验试剂
• 3.1.2 实验仪器
• 3.2 染料的选择及其分析方法
• 3.2.1 偶氮染料简介
• 3.2.2 分析方法
• 3.2.3 丽春红S的标准曲线绘制
• 3.3 实验过程
• 3.3.1 光催化反应过程
• 3.3.2 对照试验
• 3.4 实验结果分析
• 3.4.1 光催化剂最佳投加量的确定
• 3.4.2 染料初始浓度的影响
• 4光催化效果的影响'>3.4.3 不同制备工艺对BaBiYbO₄光催化效果的影响
• 3.4.4 pH的影响
• 3.4.5 无机盐的影响
• 3.5 本章小结
• 4-TiO₂光催化降解丽春红S的研究'>第四章 BaBiYbO₄-TiO₂光催化降解丽春红S的研究
• 4.1 试剂和制备方法
• 4.1.1 实验试剂
• 4.1.2 制备方法
• 4.2 B-T的表征分析
• 4.2.1 表征手段
• 4.2.2 固相吸收谱表征分析
• 4.2.3 PL表征分析
• 4.3 B-T的光催化降解实验
• 4最佳掺杂量的确定'>4.3.1 BaBiYbO₄最佳掺杂量的确定
• 4.3.2 10 wt% B-T光催化剂投加量的确定
• 4.3.3 10 wt% B-T光催化降解效果研究
• 4.4 10 wt% B-T的光催化稳定性实验
• 4.4.1 实验方法
• 4.4.2 光催化效果的稳定性
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间主要科研成果
• 致谢