BiTi系列复合氧化物的制备及性能研究(2)
2.3.3 SEM试测 16
2.3.4 固体紫外测试 16
2.4 Bi2Ti2O7/Bi4Ti3O12的表征 17
2.4.1 XRD测试 17
2.4.2 TEM测试 18
2.4.3 SEM测试 18
2.4.4 固体紫外测试 19
3 Bi2O17Cl2的制备与表征 19
3.1 Bi12O17Cl2的制备 19
3.2 Bi12O17Cl2的表征 20
3.2.1 XRD测试 20
3.2.2 TEM测试 20
3.2.3 固体紫外测试 21
4 光催化性能研究 21
4.1 罗丹明B溶液浓度-吸光度的标定 21
4.2 光催化性能实验 22
4.3.1 紫外光光催化实验 22
4.3.2 可见光光催化实验 22
4.3 光催化实验结果讨论 23
4.3.1紫外光光催化实验结果讨论 23
4.3.2 可见光光催化实验结果讨论 24
结论 26
致谢 27
参考文献 28
1 绪论
1.1 背景介绍
随着现代工业和科学技术的迅猛发展，不断增长的世界人口和快速提高的经济水平导致了石油、煤、天然气等不可再生能源越来越短缺，同时产生的废水和废气等也导致了环境污染问题的日趋严重，为了保护环境，应对逐渐加重的环境和能源问题，人们正在努力开发和利用新型清洁的能源，以实现可持续发展。
因此近年来，在环境治理方面半导体催化技术的应用得到了极为广泛的研究。其中TiO2因其对化学和生物的高稳定性、无毒性、惰性和低成本等优点，被认为是最具有潜在价值的半导体光催化剂。但TiO2的带隙较宽，只能被波长在小于368.5nm的紫外光激发，而占地面太阳光总量的95%的可见光不能利用。因此，需要开发新型半导体光催化剂，使其能被可见光激发，且具有较高的催化活性。钛酸铋化合物是其中最具有应用前景的光催化材料。钛酸铋化合物是由Bi2O3和TiO2复合而成的氧化物，其中包括Bi2Ti2O7、Bi4Ti3O7、Bi12TiO20、Bi2Ti4O11还有Bi20TiO22等。在这些钛酸铋化合物中，Bi12TiO20属于宽带半导体，同时具有光电、电光、声光、及压电等特性，尤其是优良的光电和电光效应，使得其在各领域都有广阔的应用前景。另外，钛酸铋化合物可以当做光催化剂的特性，已经显现出较强的催化特性。其中，Bi2Ti2O7、Bi4Ti3O7和Bi12TiO20在紫外、可见光区域都有较好的催化活性，因而受到了广泛的关注。
1.2 光催化剂
光催化以其室温深度反应和可直接利用太阳光作为光源来驱动反应等独特性能而成为一种理想的环境污染治理技术和洁净能源生产技术。光催化剂就是在光子的激发下能够起到催化作用的化学物质的统称。
光催化技术是在20世纪70年代诞生的基础纳米技术，在中国大陆我们会用光触媒这个通俗词来称呼光催化剂。典型的天然光催化剂就是我们常见的叶绿素，在植物的光合作用中促进空气中的二氧化碳和水合成为氧气和碳水化合物。它几乎可分解所有对人体和环境有害的有机物质及部分无机物质，不仅能加速反应亦能运用自然界的定侓，不造成资源浪费与附加污染形成。最具代表性的例子为植物的光合作用吸收对动物有毒之二氧化碳，利用光能转化为氧气及水。总的来说纳米光触媒技术是一种纳米仿生技术，用于环境净化，自清洁材料，先进新能源，癌症医疗，高效率抗菌等多个前沿领域。
1.3 半导体光催化剂
1.3.1 半导体光催化剂
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