特殊形貌BiVO4和MWO4(M=Sn、Cd)的可控合成及其性能研究.pdf

1、隨著工業(yè)化的快速發(fā)展，能源短缺和環(huán)境污染成為全球關(guān)注的焦點(diǎn)。半導(dǎo)體光催化劑能夠利用光能分解水制氫和降解廢水中的有機(jī)污染物，是綠色環(huán)保的新型功能材料，可見(jiàn)光催化劑因能有效利用太陽(yáng)能作光源而被廣泛研究。半導(dǎo)體光催化劑的性能依賴于它們的微觀結(jié)構(gòu)、晶型、形貌、帶隙能等，而納微米光催化劑的形貌變化可以在較寬的范圍內(nèi)調(diào)控它們的性能，研究者在特殊形貌光催化劑的可控合成方面做了很多工作。本論文就半導(dǎo)體材料的形貌可控合成及其對(duì)性能影響方面開(kāi)展了研究。

2、r>　　第一，采用醇-水熱法，通過(guò)改變表面活性劑的種類、前驅(qū)體中N2的用量等因素，實(shí)現(xiàn)了單斜 BiVO4的形貌調(diào)控，并采用 X-射線衍射儀(XRD)，掃描電鏡(SEM)，比表面積分析儀，紫外-可見(jiàn)漫反射光譜(UV-Vis DRS)等方法對(duì)所制備的樣品的晶體結(jié)構(gòu)，形狀，尺寸，比表面積，光吸收能力等進(jìn)行了表征和分析。結(jié)果表明，當(dāng)前驅(qū)體中加入十二烷基苯磺酸鈉時(shí)，得到蝴蝶狀單斜BiVO4；當(dāng)前驅(qū)體中加入檸檬酸時(shí)，得到四角多層花狀單斜BiVO4；

3、當(dāng)前驅(qū)體中注入N2并使得室溫下壓強(qiáng)顯示為4 MPa時(shí)，得到規(guī)則均勻的單斜BiVO4微米球。與不規(guī)則團(tuán)聚狀形貌的單斜 BiVO4相比，這些特殊形貌的單斜 BiVO4具有高的比表面積和較小的帶隙能?？梢?jiàn)光照射下降解甲基橙和亞甲基藍(lán)的實(shí)驗(yàn)表明，特殊形貌的單斜BiVO4具有更高的降解效率。
　　第二，采用溶劑熱法制備了α-SnWO4，分析了水溶液、稀鹽酸、甲醇、乙醇、乙二醇五種不同溶劑對(duì)樣品結(jié)構(gòu)，形貌，光吸收性能的影響。XRD表明采用甲醇

4、和乙醇作溶劑時(shí)，所得樣品為α-SnWO4和WO3·(H2O)0.5的混合相，其它三種溶劑中得到純相α-SnWO4?？梢?jiàn)光照射下降解甲基橙的實(shí)驗(yàn)表明，與其他四種溶劑中所制得的樣品相比，乙二醇作溶劑所制得的納米片狀α-SnWO4顯示出最強(qiáng)的催化活性，并且連續(xù)5次重復(fù)降解實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示該樣品的降解效率沒(méi)有明顯下降，說(shuō)明該催化劑穩(wěn)定性和重復(fù)利用性好。
　　第三，利用兩親性生物分子膽酸鈉作自組裝促進(jìn)劑，采用簡(jiǎn)單的低溫沉淀法合成了由納米片自組裝