规整形貌BiPO4的水热合成及光催化性能分析.pdfVIP

STUDYoFTHE WITHREGULAR BiP04 PREn气REDBY MoRPHoLoGY HYDRoTHERMALMETHoDANDITS PHoTOCATAIYTICACTIVITY ADissertationSubmitted ofHenanNormal totheGraduateSchool University the inPartialFulfillmentof Requirements forthe ofMasterof Degree Engineering By DingHuifang Supervisor：XingXinyan March，2014 |IIIIII IIIIIIIIIIII II Ul 摘要 很多含铋化合物在紫外光或可见光的照射下都可以有效快速降解有机污染物。有研 究发现BiP04表现出LLP25更高的紫外光催化活性。光催化剂的晶相结构、形貌尺寸等是 影响其紫外光催化活性的主要因素，而这些又与其合成方法和制备条件有着密不可分的 关系。水热合成法是众多实验方法中最为简便经济的合成方法之一，在水热过程中，添 加辅助物在合成具有特殊形貌材料方面具有广阔前景，且已被普遍应用。添加的辅助物 主要充当结构指导剂或晶体生长改性剂的角色。本研究即是在不同有机添加物的辅助作 探讨了不同的水热条件对BiP04产物的晶相、形貌及其他性质的影响，并以罗丹明B为目 标降解物选择性考察BiP04的光催化活性。研究结果表明： (1)在甘露醇的辅助作用下采用水热法制备出了不同晶相结构和形貌的BiP04光催化 剂。结果表明，甘露醇的加入量对产物的晶相没有明显影响，但对产物形貌有影响。在 较高水热温度、无甘露醇的条件下制得的产物为棱柱状，有甘露醇的条件下制得的产物 为多面体，且随着甘露醇加入量的增大，多面体的尺寸减小。继续增大加入量，产物出 现分级结构的趋势。在甘露醇的辅助作用下，水热温度和水热时间对产物的晶相结构和 形貌影响很大，低温和短时间有利于形成六方相结构，呈端面有突起的棒状。高温和长 时间有利于形成单斜相结构，呈多面体状。产物结晶度均较高。单斜相产物的形成经历 了从六方相的转变过程。这也说明单斜相结构比六方相结构更稳定。并以罗丹明B为目 标降解物考察其光催化活性。单斜相BiP04的光催化活性高于六方相，甘露醇辅助制得 的单斜相BiP04的光催化活性高于无甘露醇条件下得到的单斜相产物，制备过程中甘露 醇的辅助可以提高BiP04产物的光催化活性。 (2)在明胶的辅助作用下，通过改变反应溶液的PH值和明胶的加入量水热条件下制 以及光催化活性做进行进一步分析。结果表明，170oC水热24 h条件下，PH值的改变对 不同。明胶加入量对产物的晶相没有影响，但对产物形貌有一定影响。随着明胶加入量 的逐渐增多，产物形貌从最初的棒状和棱柱状最终变为不规则多面体，且尺寸呈增大趋 势。随PH值的增高和明胶加入量的增大，产物的光催化活性逐渐减弱。170oC水热24h 条件下加入O．159明胶时制得的nMBIP的光催化活性最好，无明胶的条件下得到的单斜相 产物的光催化活性次之，制备过程中明胶的辅助可以提高BiP04产物的光催化活性。 对产物的晶相没有明显影响，但对产物形貌有很大影响。在180℃不加入EDTA的条件下 制得的产物为棱柱状和不规则多面体，有少量EDTA的条件下制得的产物为多面体，且 随着EDTA加入量的增大，产物出现分级结构的趋势，最终得到漂亮的雪花。在EDTA 的辅助