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摘 要

近些年来，光催化剂在环境污染控制方面的应用已经成为人们研究的热点之一。铁酸铋是一种能够有效利用可见光进行光催化的新一代催化剂。（类石墨相氮化碳）g-C₃N₄具有可以吸收太阳能、化学性质和光学性质稳定、有合适的氧化电势等优良性质,非常具有研究价值。

为了制备出BiFeO₃-g-C₃N₄复合材料，易控制的水热法制备BiFeO₃纳米材料，以三聚氰胺为前驱体，采用高温焙烧制得g-C₃N₄，然后按比例与BiFeO₃ 材料复合制得BiFeO₃-g-C₃N₄复合材料。通过X-射线衍射（XRD），扫描电子显微镜（SEM)对其进行表征。使用亚甲基蓝来检验不同比例含量的BiFeO₃-g-C₃N₄复合材料的可见光催化效果。研究的主要内容及结论如下：

1. 制备BiFeO₃纳米材料通过控制水热条件可以有效提高其纯度，通过加入矿化剂KNO₃，粒径可以更精细。
2. BiFeO₃-g-C₃N₄保留了BiFeO₃和g-C₃N₄的晶型，也就是说复合材料保留了BiFeO₃和g-C₃N₄结构的优势。
3. BiFeO₃-g-C₃N₄复合光催化剂具有良好的光催化性质，而且光催化效果要比BiFeO₃好很多。当BiFeO₃-g-C₃N₄的g-C₃N₄含量为50%时光催化效果可以达到最好。

关键词 BiFeO₃-g-C₃N₄复合材料，光催化性，亚甲基蓝

Polymer composite of C₃N₄ BiFeO₃ materials preparation and photocatalytic properties of research

ABSTRACT

In recent years, the application of photocatalyst in environmental pollution control has become one of research hot spot. Bismuth ferrite is a kind of effective use of visible light photocatalytic of a new generation of catalyst. (graphite carbon nitride) g-C₃N₄ has can absorb solar energy, stable chemical properties and optical properties, have excellent properties such as appropriate oxidation potential, very has the research value.

To prepared BiFeO₃-g-C₃N₄ composite material, easy to control the hydrothermal prepared BiFeO₃ nanomaterials, with melamine as the precursor, which uses high temperature roasting g-C₃N₄, then according to the proportion and BiFeO₃ material compound BiFeO₃ system g-C₃N₄ composite materials. By X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscope (SEM) for characterization. Using methylene blue test of different proportion content BiFeO₃-g-C₃N₄ visible light catalytic effect of the composite material. The main contents and conclusions are as follows:

1. Preparation of BiFeO₃ nanomaterials by controlling the water hot conditions can effectively increase its purity, by adding mineralizer KNO₃, particle size can be more careful.

2. BiFeO₃-g-C₃N₄ retained BiFeO₃ and g-C₃N₄ crystal type. It composites retained BiFeO₃ and g-C₃N₄ structure advantage.

3. BiFeO₃-g-C₃N₄ composite photocatalyst has good photocatalytic properties, and photocatalytic effect is better than BiFeO₃ a lot. When g-C₃N₄ content is 50% of the time can achieve the best catalytic effect.

Key word：BiFeO₃-g-C₃N₄ composites, photocatalysis, methylene blue

目录

摘要 Ⅰ

ABSTRACT Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1 g-C₃N₄的概述与发展 1

1.2（类石墨相氮化碳)g-C₃N₄的基本性质 3

1.2.1组成结构 3

1.2.2硬度 4

1.2.3电学和光学性质 4

1.3 g-C₃N₄的优缺点: 5

1.4形貌对g-C₃N₄的影响 5

1.5 g-C₃N₄的复合 5

1.6多铁性材料铁酸铋 7

1.7铁酸铋的制备方法 7

1.8光催化性 9

1.8.1光催化原理 9

1.8.2常见的光催化剂 10

1.8.3 BiFeO₃光催化剂的优点 10

1.9本论文研究的主要目的及内容 10

1.9.1研究目的 11

1.9.2研究内容 11

第二章 实验内容与方案 12

2.1.实验试剂 12

2.2表征仪器 12

2.3实验方法 12

2.3.1 BiFeO₃的制备 13

2.3.2 g-C₃N₄的制备 13

2.3.3 BiFeO₃-g-C₃N₄的制备 13

2.4光催化性能测定 13

第三章 实验结果与分析 14

3.1物相分析 14

3.2形貌分析..........................................................................................................15

3.3光催化性能研究.............................................................................................16

第四章 总结与展望 19

4.1总结..................................................................................................................19

4.2展望..................................................................................................................19

参考文献 21

鸣谢 24

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