BiOF纳米片可控合成及其光催化性能开题报告
2021-12-11 16:33:10
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
步入21世纪以来,人类在享受迅速发展的科技所带来的舒适和方便的同时,也品尝着盲目和短视造成的生存环境不断恶化的苦果。近年来发现的全球变暖、臭氧层破坏和生物多样性的消失,都是20世纪环境恶化的直接结果。而环境污染的潜在影响远不止于此,已严重地威胁着人类的继续繁衍和生存。所以,控制污染、保护环境,实现可持续发展是全人类的迫切愿望和共同心声。在各种环境污染中,最普遍、最主要和影响最大的是化学污染。因而,有效地控制和治理各种化学污染物对构成人类生存最基本的水资源、土壤和大气环境的破坏是环境综合治理中的重点,开发能把各种化学污染物无害化的实用技术是环境保护的关键。目前使用的具有代表性的化学污染处理方法主要有:物理吸附法、化学氧化法、微生物处理法和高温焚烧法,这些方法对环境的保护和治理起了重大作用。但是这些技术不同程度地存在着或效率低,不能彻底将污染物无害化,易产生二次污染;或使用范围窄仅适合特定的污物;或能耗高,不适合大规模推广等方面的缺陷。因而,开发高效、低能耗、适用范围广和有深度氧化能力的化学污染物清除技术直是环保技术追求的目标。光催化技术就是在这样的背景下从20世纪70年代逐步发展起来的一门新兴环保技术。它利用半导体氧化物材料在光照下表面能受激活化的特性利用光能可有效地氧化分解有机物、还原重金属离子、杀灭细菌和消除异味.由于光催化技术可利用太阳能在室温下发生反应,比较经济;光催化剂TiO2自身无毒、无害、无腐蚀性,可反复使用;可将有污染物完全矿化H2O和无机离子,无二次污染,所以有着传统的高温、常规催化技术及吸附技术无法比拟的诱人魅力,是一种具有广阔应用前景的绿色环境治理技术。还发现TiO2光催化剂同时具有超亲水性,可用于抗雾和自清洁材料的制备,另兼具杀灭癌细胞的作用,还可用于医疗保健。国内外研究现状
自从Fujishima and Honda的首次报导,光催化技术已经被集中地研究并且已经研发出多种多样的光催化剂。在基础研究方面,光催化技术所要解决的问题是中间产物和活性组分分离,揭示固液界面的光催化机理,半导体表面的能级结构与表面态密度的关系,担载金属或金属氧化物的作用机理、光生载流子的移动和再结合的规律,多电子反应的活化、有机物反应的活性与其分子结构的关系等.除了TiO2,其他高效的光催化剂也被研发出来,例如氧化物,硫化物,含氧酸盐,高分子聚合物等等。最近,以Bi为基础的化合物作为高效的光催化剂,已经引起了很高的重视。
2. 研究的基本内容
利用水热法合成纳米片状氟氧铋,并通过xrd、sem、hrtem、eis、uv-drs和比表面积的测量等表征手段来探索纳米片状氟氧铋的结构及其理化性质。
同时,用纳米片状氟氧铋降解罗丹明b来衡量它的光催化性能,并与金红石的活性作比较,结合两者的理化性质进行讨论。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
1.利用水热法合成纳米片状氟氧铋
2.并通过XRD、SEM、HRTEM、EIS、UV-DRS和比表面积的测量等表征手段来探纳米片状氟氧铋的结构及其理化性质
3.用纳米片状氟氧铋降解罗丹明B来衡量它的光催化性能,并与金红石的活性作比较4. 参考文献
1 a. fujishima and k. honda,nature, 1972, 37–38.
2 w. su, j. wang, y. huang, w. wang, l. wu, x. wang and p. liu,scr. mater., 2010, 62, 345–348.
3 n. li, x. hua, k. wang, y. jin, j. xu, m. chen and f. teng,