1
光催化剂
,
在紫外光或可见光的照射下能够裂解水来获取氢能
[
1],
也能够应用于太阳
能电池把太阳能转换为化学èƒ?/p>
[
2],
还能够将有机污染物降解为无机小分å?/p>
H2O
å’?/p>
CO2
ç?/p>
[3, 4],
显示出巨大的应用潜力。为了得到高光催化活性、高稳定性的半导体光催化剂人
开展了大量的研究和开å�?/p>
,
其中最有代表性的半导体光催化剂是纳米二氧化钛光催化剂
[
3)
6]
。为了提高量子产率和太阳能利用率
,
研究者对二氧化钛光催化剂进行了改æ€?/p>
,
如采用贵
金属阳离子和非金属元ç´?/p>
(
阴离å?/p>
)
进行掺杂
[
7)
9],
以及制备二氧化钛与其他氧化物的复
合物等。研究工作已取得了一些可喜的成绩
,
但还是无法满足实际应用的需要ã€?/p>
研究光催化剂的另一条思路是寻找新型光催化剂。最近开发出很多新型光催化剂
,
�/p>
层状化合ç‰?/p>
[
10)
13]
与构筑型新型化合ç‰?/p>
[
14]
等。其ä¸?/p>
Bi
基化合物因具有特殊的层状ç»?/p>
构和适当大小的禁带宽度而引人注目。早期研究中
,
Bi
元素作为金属离子对二氧化钛进è¡?/p>
掺杂改æ€?/p>
[ 15, 16];
后来发现许多
Bi
基化合物都具有光催化性能
,
如氧化铋
[ 17]
、卤氧化
铋ã€?/p>
铋酸ç›?/p>
[ 18, 19]
�/p>
钨酸é“?/p>
[ 20]
�/p>
钼酸é“?/p>
[ 21]
及其他一些比较复杂的
Bi
基化合物
[22, 23]
�/p>
其中最有代表性的是氧化铋系列化合ç‰?/p>
,
它们因具有较高的光催化活性和稳定æ€?/p>
,
越来è¶?/p>
受到人们的关注。本文对氧化铋化合物光催化剂的研究工作进行了总结和分析ã€?/p>
3.2.1
氨水沉淀法制备的
Bi2O3
纳米粒子的光催化活æ€?/p>
å›?/p>
3.3
、图
3.4
和图
3.5
示出分别用氨水沉淀法制备的
Bi2O3
纳米粒子光催化苯ã€?/p>
甲苯ã€?/p>
二甲苯所得的浓度随时间的变化关系ã€?/p>
由图可见ï¼?/p>
�/p>
Bi2O3
纳米粒子光催化下ï¼?/p>
苯ã€?/p>
甲苯、二甲苯浓度均随反应时间的增加而降低,同时指出
Bi2
纳米粒子对三种污染物的光
催化活性均éš?/p>
Bi2O3
的焙烧温度的升高而增大。三种污染物的光催化降解的速率顺序为:
二甲è‹?/p>
>
甲苯
>
苯ã€?/p>
3.2.1
氨水沉淀法制备的
Bi2O3
纳米粒子的光催化活æ€?/p>