钒酸铋纳米棒、空心球合成及其光催化性能的研究论文.pdf

独创性声明本人所呈交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知, 除特别加以标注的地方外,论文中不包含其他人的研究成果。与我一同工作的同志对本文的研究工作和成果的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并已致谢。本论文及其相关资料若有不实之处,由本人承担一切相关责任。燃者签名: 望鲻 w侈年弓月留日学位论文使用授权本人作为学位论文作者了解并愿意遵守学校有关保留、使用学位论文的规定,即: 在导师指导下创作完成的学位论文的知识产权归西安理工大学所有,本人今后在使用或发表该论文涉及的研究内容时,会注明西安理工大学。西安理工大学拥有学位论文的如下使用权,包括:学校可以保存学位论文;可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文;可以查阅或借阅。本人授权西安理工大学对学位论文全部内容编入公开的数据库进行检索。本学位论文全部或部分内容的公布(包括刊登)授权西安理工大学研究生学院办理。经过学校保密办公室确定密级的涉密学位论文,按照相关保密规定执行;需要进行技术保密的学位论文,按照《西安理工大学学位论文技术保密申请表》内容进行保密(附《西安理工大学学位论文技术保密申请表》)。保密的学位论文在解密后,适用本授权。论文作者签名:墨盛导师签名: 妒陟年乡月胡日摘要论文题目:钒酸铋纳米棒、黼称:应用化学研究生:吴娟指导老师:姚秉华教授 Y2347560 空心球的合成及其光催化性能研究一一一一一摘要签名: 签名: 半导体光催化技术在能源利用和污水处理方面有着很广泛的应用。由于光催化剂的活性往往与其晶型和形貌有着很大的关系,因此寻求一种适当的合成方法来实现对光催化剂晶型和形貌进行可控合成,以此来提高其催化活性。单斜晶系自钨矿型BiV04在可见光下有一定的催化活性,而具有特殊形貌结构的BiV04可进一步改善其光催化活性。本论文主要以水热法,加入一定的模板,合成两种不同形貌的BiV04光催化剂,并对其合成条件进行了优化,最后用几种不同的有机污染物考察了其光催化性能。具体实验结果如下: 1:以水为介质,采用乳液共聚法合成了单分散聚苯乙烯微球。用SEM、FT-IR手段, 对所制样品的结构、形貌、粒径进行了表征。结果表明,聚苯乙烯微球粒径大约在400nm 左右,粒度分布较为均匀且单分散性较好。 2:以Bi('N03)3·5H20和NH4V03为原料,聚苯乙烯为模板,采用水热法制备了 PS/BiV04复合纳米棒,经马弗炉500"C煅烧去除聚苯乙烯模板后,形成BiV04纳米棒。并通过其对罗丹明B溶液的可见光降解,优化了水热反应条件。用SEM、XRD、FT-IR、 、TG等手段,对所制样品的物相、形貌、晶型和粒径进行了表征。结果表明,所制备BiV04纳米棒为纯相的单斜系,平均直径约为800nm,"-一51xrn,具有较强的可见光响应;在氙灯照射下2h,对罗丹明B的降解率可达91%以上,表现出良好的催化降解能力。 3:以Bi(N03)3·5H20和NH4V03为原料,聚苯乙烯微球为模板,采用水热法制备了核壳BiVOdPS复合微球,经去除聚苯乙烯模板后,形成BiV04空心微球。通过其对亚甲基蓝溶液的可见光降解,优化了水热反应条件。用SEM、XRD、FT-IR、UV-vis、TG等手段,对所制样品的物相、形貌、晶型和粒径进行了表征。结果表明,所制备BiVO。空心微球为纯相的单斜系,直径约为6"--',整个空心球是由纳米的BiV04颗粒堆积而成的多孔结构,在氙灯照射下,3h内对lOmg/L亚甲基蓝的降解率可达98%以上,并发现其对草甘膦农药和罗丹明B的降解效果也比较理想。所制备的BiV04空心微球对亚甲基蓝的光催化降解遵从Langmuir-Hinshelwood动力学模型。西安理工大学硕士学位论文 4:分别以自制聚苯乙烯微球和聚甲基丙烯酸环氧丙酯(PGMA)微球为模板,通过改变模板与水热前驱体中Bi(N03)3·5H20和NH4V03加入量的质量比例,合成了不同壳厚的 BiVO。空心球。实验结果表明,随着BiV04空心球的直径变小,壳厚变薄,单斜相的结晶度增加,光催化性能也随着提高。 5:以亚甲基蓝和罗丹明B为敏化剂,对所合成的BiV04空心球敏化。实验结果表明, 敏化后的BiV04空心球对氯霉素的降解率明显高于未敏化的BiV04空心微球。关键词:可见光催化降解;BiV04;纳米棒;空心球;染料敏化 Title:PREPARATION AND CATALYTIC OXIDATION PERFORMANCE OF BISMUTH VANADATE NANORODS AND HOLLOW SPHERES Major:Applied Chemistry Name:Wu Juan Supervisor: Binghua Sign