钒酸铋制备及光催化性能的研究

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1、分类号⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯UDC密级⋯公⋯开⋯⋯．舅毋庐夕擎硕士研究生学位论文钒酸铋制备及光催化性能的研究申请人：学号：培养单位：学科专业：研究方向i指导教师：完成日期：徐玉鹏2090887电子工程学院微电子学与固体电子学功能材料窦雁巍副教授2014年3月28日中文摘要Y2569064随着全球性环境污染日益严重，半导体光催化被认为是一种可以利用太阳光，没有二次污染的净化技术前景甚好。光催化剂是该技术中的关键，铋系三元氧化物钒酸铋降解污染物效果明显、稳定、无害无毒、E。小，已然成为可见光光催化剂领域的焦点。本文以水热法，

2、实验药品采用Bi(N03)3和NH4V03，制备多面体块状单斜相的钒酸铋微粒，对所合成的钒酸铋样品进行X射线衍射、扫描电子显微镜等表征实验，考察了溶液酸碱性、实验设定温度、反应时间及有机活性剂添加量对生成钒酸铋晶型、形貌等的调节作用，以钒酸铋样品可见光降解罗丹明B溶液效率，衡量不同条件所合成钒酸铋催化能力的优劣。由表征结果推出结论为：溶液酸碱性为中性，时间为24小时，控制温度在110。C，添加活性剂CTAB量与反应离子量(Bi“、V04-)相同时所制备得到样品为单斜相钒酸铋晶体，形貌性能优良，最好3小时可降解90

3、％有机污染物，颗粒呈规则多面体状。为解决BiV04存在光生电子空穴复合几率高，限制其光催化特性的问题，本文引入稀土金属钇离子(y3+)对BiV04进行改性，尝试提升BiV04光催化能力。试验结果表明，混晶状态BiV04催化剂进行钇掺杂替代过程不同，对于四方相BiV04掺杂的钇离子(y3+)原位替代Bi3+，而对于单斜相BiV04掺入的钇离子(y3+)则是占据了原子间隙。表征结果表明钇掺入对BiV04颗粒体貌及特性有影响，Y．BiV04光催化能力较BiV04有明显提高，这里认为，掺杂离子使晶格发生畸变，减缓并抑制了

4、光生电子空穴的复合，钇离子最佳掺入量为3at．％，表征结果表明，3at．％Y-BiV04的光催化能力要高于其他样品，结构形貌也是最优的。关键词：钒酸铋；光催化；稀土金属离子；离子掺杂；改性黑龙江大学硕士学位论文AbstraotWithglobalenergycrisisandenvironmentalpollutionproblemgettingserious，semiconductor-mediatedheterogeneousphotocatalysisusingsunlightasenergyisavery

5、goodoutlookingtechnologyfordepurationwithoutgeneratingharmfulby-products，thephotocatalystisthesignificantkeyforthephotocatalysis．TheBi-systermternaryoxideBiV04degradepollutantsveryeffective，anditsstability，non-toxic，lowenergygapSOthathasbecamethefocusinlight—

6、catalysis．Throughthehydrothermalmethod，wepreparedpolyhedral，blockyshapesofmonoclinieBiV04materialsbasedonBi(NOs)s。5H20andNH4V03．TheBiV04sampleswererepresentbyXRD，SEMet．al，tostudytheeffectofpHvalue，temperature，dwelltimeandtheuselevelofsurface-activeagentoncrys

7、talstructure，morphologyandcatalyticperformanceofsamples，TheBiV04materialswereusedtodegradeRhB，toexaminesBiV04samplesphotoctalyticability．TheresultsshowthatgoodmonoelinicBiV04canbeobtainedviaahydrothermalrouteof10。C，24h，withtherecipeofBi：V：CTAB=I：l：1inmolarrat

8、io，thesolutionforneutral，whichpossesshighestphotocatalyticactivityunderthevisiblelightirradiation．Morethan90％ofRhBweredegradedaftervisiblelightirradiationforthreehours．TheBiV04sampleswere