复合bi2o3tio2纳米光催化剂的制备及性能研究

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1、复合Bi2O3/TiO2纳米光催化剂的制备及性能研究摘要二氧化钛具有稳定性好、光催化效率高和不产生二次污染等特点,有着广阔的应用前景。本文首先论述了二氧化钛的氧化机理、光催化性质、一般制备方法、影响光催化效率的实验条件及改性研究，再以钛酸四丁酯和硝酸铋为原料，采用水热法制备了Bi2O3/TiO2纳米光催化剂，并考察了水解条件和Bi2O3掺杂量等制备条件对光催化剂性能的影响。结果表明，当水和乙醇的比例为4:1时所得样品的光催化活性最好；Bi2O3的掺入拓宽了TiO2对光的吸收范围，提高了TiO2的光催化活性，掺入量（Bi2O3）为

2、0.25%复合光催化剂活性最高；复合光催化剂对多种水溶性染料均具有较好的处理效果。关键词：水热法，纳米二氧化钛，光催化降解，罗丹明BCompoundTiO2/Bi2O3NanometerPhotocatalystPreparationAndFunctionStudyABSTRACTTitaniumdioxidehasagoodstability,photocatalyticefficiencyanddoesnotproducesecondarypollution,etc,whichhavebroadapplicationpros

3、pects.Thepaperfirstdiscussestheoxidationmechanismoftitaniumdioxidephotocatalyticproperties,thegeneralpreparationmethod,thephotocatalyticefficiencyoftheimpactofexperimentalconditionsandmodificationresearch.Thentetrabutyltitivateandbismuthnitrateasrawmaterialsbyhydroth

4、ermalBi2O3/TiO2preparednanometerphotocatalyst,alsovisitedthehydrolysisconditionsandthevolumeofBi2O3-dopedcompositepreparationconditionsonpropertiesofphoto-catalyst.Theresultsshowthat,whenthewaterandethanolataratioof4:1samplefromthebestphotocatalyticactivity;Bi2O3inco

5、rporationofTiO2tobroadentherangeoflightabsorptionandimprovethephotocatalyticactivityofTiO2,incorporation(Bi2O3)0.25%fortheactivityofthehighestcompositephotocatalyst;compositephotocatalystonavarietyofwater-solubledyeshavebettertreatmenteffect.KEYWORDS:hydrothermalmeth

6、od,nanometerTiO2,photocatalyticdegradation,RhodamineB目录第1章绪论11.1TiO2光催化氧化机理11.2纳米二氧化钛光催化剂的制备方法21.3二氧化钛的改性研究31.3.1贵重金属沉积31.3.2复合半导体31.4纳米二氧化钛及复合纳米二氧化钛光催化影响因素41.4.1催化剂投加量41.4.2纳米Bi2O3/TiO2光催化剂对多种水溶性染料的降解试验41.5二氧化钛的应用及前景展望5第2章水热法制备纳米二氧化钛样品及影响因素62.1主要试剂和仪器62.2样品的制备62.3水和

7、乙醇的配比对Bi2O3/TiO2复合光催化剂催化效果影响62.4掺杂量对Bi2O3/TiO2复合光催化剂催化效果影响7第3章二氧化钛对罗丹明B的光催化脱色实验93.1催化剂投加量的影响93.2Bi2O3/TiO2光催化剂对多种水溶性染料的降解试验9结　论11谢辞12参考文献13外文资料翻译15第1章绪论1.1TiO2光催化氧化机理非均相光化学催化氧化技术因具有高效率、低能耗、操作简便、反应条件温和、应用范围广和无二次污染等优点而在有机物降解方面备受关注，它主要是用半导体，如TiO2、ZnO等通过光催化作用氧化降解有机物。由于Ti

8、O2化学稳定性好、耐光腐蚀、具有较深的价带能级，可使一些吸热的化学反应在被光辐射的TiO2表面得到实现和加速，加之TiO2对人体无害，所以目前在半导体的光催化研究中以TiO2最为活跃。半导体材料之所以能作为光催化剂，是由其自身的光电特性决定的。根据定义，半导体粒