摘要: 目前各种各样的环境问题日益突出，为了保护生态平衡、实现可持续发展，节约能源和控制环境污染已经成为亟待解决的重大问题。人们发现利用高级氧化物技术，依靠制备出新型的可见光催化剂或者利用Fenton和Fenton-like反应，都能够有效地对有机污染物进... 展开 目前各种各样的环境问题日益突出，为了保护生态平衡、实现可持续发展，节约能源和控制环境污染已经成为亟待解决的重大问题。人们发现利用高级氧化物技术，依靠制备出新型的可见光催化剂或者利用Fenton和Fenton-like反应，都能够有效地对有机污染物进行降解，在环保领域有着良好的应用前景，因此成为现在科研的热门方向。 本文主要研究了以软化学的方式制备半导体光触媒Bi2Fe4O9及其在可见光下的催化性能，以及通过形成可见光激发与类芬顿试剂协同作用的Photo-Fenton-like体系来降解RhB等有机染料污染物溶液，主要内容有: 1、采用水热法(Hydrothermal method)，以Bi(NO3)3·5H2O和Fe(NO3)3·9H2O为原料，在不同矿化剂及不同浓度，不同水热反应温度，不同Bi3+∶Fe3+比例下反应12h合成纯相的Bi2Fe4O9。通过XRD，SEM，UV-vis等手段对样品的晶型、形貌和光学特征进行了对比研究。结果表明在氢氧化钾溶液中，难以生成纯相。矿化剂为NaOH溶液时，浓度需要达到10mol/L，温度需在130℃以上才能生成Bi2Fe4O9。所得的催化剂对强酸性的污染物溶液的降解效果好。同时对水热生成Bi2Fe4O9沉淀-再结晶机理进行了解释。在添加H2O2形成的Photo-Fenton-like系统中，产物的催化降解能力显著提升。添加不同的表面活性剂对产物的形貌和性能均有一定影响。 2、采用溶胶凝胶法(Sol-gel method)，分别以水和乙二醇为溶剂，添加不同的表面活性剂制备得纯相Bi2Fe4O9纳米粉体。结果表明，溶胶-凝胶过程中，溶剂的成分、煅烧温度及不同表面活性剂都对产物的结构、形貌和光学特性产生影响。水相体系下，添加柠檬酸作为螯合剂，在700℃下干凝胶煅烧3h可得纯相。而在乙二醇为溶剂时，可直接快速升温至700℃烧结，制得纯相的样品。在制备过程中加入CTAB和SDBS表面活性剂对其催化降解性能有所增强，形成的Photo-Fenton-like体系在3h内对以罗丹明B作为目标污染物的溶液的降解率最高可达到97％以上。 3、采用共沉淀法(Coprecipitation method)，分别以氨水、KOH溶液为沉淀剂，制备相应样品。实验发现，以氨水为沉淀剂反向沉淀时，干燥沉淀700℃煅烧2h后，能够得到形貌均匀的200hm左右的纳米颗粒，在Photo-Fenton-like体系下，在3h以内对目标污染液降解80％以上。而以KOH作为沉淀剂较低温度煅烧下得到的是BiFeO3，随着煅烧温度升高则易得到Bi25FeO40，并简单那研究了这两种常见铁酸铋粉体的光催化性能。 收起