钨酸铋论文：系列Bi_2WO_6纳米材料的合成表征及性能研究.doc

钨酸铋论文：系列Bi_2WO_6纳米材料的合成表征及性能研究【中文摘要】Bi2WO6是铋层状钙钛矿家族Bi2An-1BnO3n+3(A=Ca、Sr、Ba、Pb、Bi、Na、K,B=Ti、Nb、Ta、Mo、W、Fe)中最简单的氧化物,它的禁带宽度为2.75eV,能带结构为由Wsd轨道组成的导带和由Bi6s和O2p轨道杂交组成的价带组成。它具备良好的物理及化学性能,如：铁电、压电、热释电、催化及非线形介电极化率等性能,在相关的领域有着广泛地应用。因为其在可见光区域有吸收,因而,Bi2WO6是一种很有潜力的可见光响应型半导体光催化材料。本论文采用水热和溶剂热两种方法,合成Bi2WO6及Sr掺杂Bi2WO6粉体。研究了合成条件,掺杂浓度等因素对形貌及性能的影响,并利用多种测试方法和分析手段对水热及溶剂热产物的微观结构、物相组成等进行了表征。(1)水热合成Bi2WO6：研究了前驱体的pH值、反应温度和保温时间等工艺参数对水热产物形貌及性能的影响。实验结果表明,180,24h下是制备Bi2WO6粉体的最佳条件。通过改变前驱体的pH值,控制产物粒径及形貌。并采用XRD、SEM、及UV-vis等测试手段对产物进行物相组成、形貌、吸光性能等分析。结果表明,所有样品在可见光区域均有.【英文摘要】Bismuth tungstate, the simplest member of the Aurivillius family of layered perovskites with general formula Bi2An-1BnO3n+3 (A=Ca, Sr, Ba, Pb, Bi, Na, K and B=Ti, Nb, Ta, Mo, W, Fe) and energy gap of 2.75eV, has a band structure composed of the valence band (VB, the hybrid orbitals of O2pand Bi6s) and the conduction band (CB, the W5d orbital). It has excellent intrinsic physical and chemical properties, such as ferroelectricity, piezoelectricity, pyroelectricity, catalytic behavior and nonlinear dielectric .【关键词】钨酸铋 锶掺杂 水热-溶剂热合成 催化性能 罗丹明B【英文关键词】Bi_2WO_6 Sr doping hydrothermal-solvothermal synthesis photocatalytic activities Rhodamin B (RhB)【目录】系列Bi_2WO_6纳米材料的合成表征及性能研究中文摘要4-6Abstract6-7第1章 绪论10-24引言101.1 半导体光催化技术概述10-161.1.1 光催化反应机理11-121.1.2 半导体光催化技术研究现状12-151.1.3 光催化技术应用15-161.2 Bi_2WO_6的研究进展16-221.2.1 Bi_2WO_6的基本结构及研究现状16-181.2.2 Bi_2WO_6的掺杂改性研究18-201.2.3 Bi_2WO_6光催化剂的制备方法20-221.3 本文研究目的、意义及主要内容22-241.3.1 研究目的、内容221.3.2 采用的方法和技术路线22-24第2章 实验内容及表征手段24-292.1 实验药品及仪器242.1.1 实验药品242.1.2 实验仪器242.2 表征手段24-272.2.1 X射线衍射分析(XRD)24-252.2.2 场发射扫描电子显微镜(FESEM)252.2.3 透射电子显微镜(TEM)252.2.4 紫外-可见光谱(UV-vis)25-262.2.5 光致发光谱(PL)262.2.6 拉曼光谱(Raman)26-272.2.7 X射线光电子能谱(XPS)272.2.8 比表面积分析仪(BET)272.3 光催化性能测试27-29第3章 Bi_2WO_6的水热合成及其性能研究29-423.1 Bi_2WO_6的制备293.2 Bi_2WO_6纳米结构的表征29-363.2.1 Bi_2WO_6的物相分析29-313.2.2 合成工艺条件对Bi_2WO_6产物形貌的影响31-353.2.3 不同条件下合成的Bi_2WO_6的光吸收性能35-363.3 光催化性能测试36-413.3.1 紫外光催化性能测试36-393.3.2 样品催化稳定性研究39-403.3.3 可见光催化性能测试40-413.4 本章小结41-42第4章 Bi_2WO_6的溶剂热合成及其性能研究42-514.1 样品的制备424.2 Bi_2WO_6纳米结构的表征42-474.2.1 Bi_2WO_6的物相分析42-444.2.2 Bi_2WO_6的形貌观察44-464.2.3 Bi_2WO_6的光吸收性能46-474.3 可见光催化性能研究47-504.4 本章小结50-51第5章 Sr掺杂Bi_2WO_6粉体的合成、表征及催化性能研究51-645.1 Sr掺杂Bi_2WO_6的制备515.2 Sr掺杂Bi_2WO_6样品的表征51-605.2.1 Sr-Bi_2WO_6的物相分析51-535.2.2 Sr-Bi_2WO_6的形貌观察53-565.2.3 Sr-Bi_2WO_6的紫外-可见吸收谱及能隙56-575.2.4 Sr-Bi_2WO_6的光电子能谱(XPS)分析57-585.2.5 Sr-Bi_2WO_6的PL谱分析58-595.