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《钛酸铋系化合物的光催化性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2005年第63卷化学学报Vol.63,2005第1期,5～10ACTACHIMICASINICANo.1,5～10·研究论文·钛酸铋系化合物的光催化性能研究,abbabb许效红*姚伟峰张寅周爱秋侯云王民ab(山东大学化学与化工学院晶体材料国家重点实验室济南250100)摘要采用化学溶液分解法制备了钛酸铋化合物:Bi12TiO20,Bi4Ti3O12和Bi2Ti2O7,并采用XRD表征了其结构.用TEM观察发现其平均粒径＞100nm,UV-Vis漫反射谱测定显示它们在可见光区均呈现极强的吸收特征.
2、紫外光照射下甲基橙的光催化降解脱色实验表明,三种钛酸铋化合物均具有较强的光催化活性,其中,Bi12TiO20的光催化活性最强,几乎与P-25相同.钛酸铋化合物光催化性能的不同在于它们具有不同的晶相结构和电子结构.关键词Bi12TiO20;Bi4Ti3O12;Bi2Ti2O7;钛酸铋;光催化PhotocatalyticPropertiesofBismuthTitanateCompounds,abbXU,Xiao-Hong*YAO,Wei-FengZHANG,YinabbZHOU,Ai-QiuHOU,
3、YunWANG,Minab(SchoolofChemistryandChemicalEngineering,StateKeyLaboratoryofCrystalMaterials,ShangdongUniversity,Jinan250100)AbstractBismuthtitanatephotocatalysts(Bi12TiO20,Bi4Ti3O12,andBi2Ti2O7)werepreparedbyachemi-calsolutiondecompositionmethod(CSD)an
4、dstructurallycharacterizedbypowderX-raydiffraction.TEMwasusedtoexaminethemorphologyandsizeofphotocatalystparticles,whichrevealedthattheaverageparticlesizeisbiggerthan100nm.UV-Visdiffusereflectancespectraweremeasuredandintensephotoab-sortptioninvisible
5、lightregionwasobservedforallthebismuthtitanatesamples.PhotocatalyticactivitiesduringthephotodecolourizationofmethylorangeunderUVirradiationshowedthatallthebismuthtitanatecompoundsactedassemiconductorphotocatalyst,andBi12TiO20showedthehighestphotocatal
6、yticactivitycomparabletothatofP-25.KeywordsBi12TiO20;Bi4Ti3O12;Bi2Ti2O7;bismuthtitanate;photocatalysis近年来,半导体光催化技术在环境治理以及光照分光催化活性.解决此问题的研究目前主要集中于两方[1～3]解水制氢等方面的应用得到了极为广泛的研究.其面:(1)对TiO2进行修饰改性,扩展其有效光频率响应中,TiO2因其对化学和生物的惰性、高稳定性、无毒性范围,提高太阳光的利用效率;提高空穴-电子的分离
7、和低成本等优点,被认为是最有潜在应用价值的半导体及移动速度以改善其光催化活性;(2)开发新型半导体光催化剂.但是TiO2的两个固有缺陷限制了它的实际光催化剂,要求其能被可见光激活,且具有高的光催化应用:(1)TiO2的带隙较宽,只能被波长小于386.5nm的活性.紫外光激发,而占到达地面太阳光总能量90%的可见光多元复合金属氧化物因其晶体结构和电子结构的不能被利用;(2)TiO2中光激发产生的电子与空穴非常多样性,有可能同时具备响应可见光激发的能带结构和容易复合,导致其光量子效率极低,极大地影响T
8、iO2的高的光生载流子移动性,被作为潜在的高效光催化材料*E-mail:xhxu@sdu.edu.cnReceivedMarch3,2004;revisedAugust4,2004;acceptedSeptember22,2004.山东省优秀中青年科学家科研奖励基金(No.03BS073)资助项目.6化学学报Vol.63,2005[4～6]得到了广泛研究.目前在光催化分解水的研究中,拌15min,然后采用20W紫外荧光灯(其最大发射光波已发现一系列包含TiO6,NbO6或TaO6八
