导　　师： 陈志武

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华南理工大学

摘　　要： 环境与能源已成为人类社会可持续发展面临的两个重大问题。基于太阳能利用的半导体光催化技术为环境治理和新能源生产提供了新思路和新途径。二氧化钛（TiO2）是最重要的一类半导体光催化剂。但是,TiO2存在太阳能利用率低和光催化反应量子效率低等缺陷严重制约了TiO2光催化技术的广泛实际应用。而铋系半导体作为一类新型的可见光催化剂正日益受到研究人员的重视。本论文利用不同的方法成为制备3种铋系半导体,研究结果表明它们都具有较高的可见光催化性能。（1）用水热法制备暴露面为{101}单晶铁酸铋（BiFeO3）纳米片,样品是形貌规整的矩形片状,边长约为140 nm230 nm,厚度约为30 nm。BiFeO3纳米片在可见光下降解罗丹明B（RhB）时展现了较高的降解效率,在3小时内对10 mg/L的RhB降解率为89%,是固相烧结法制备的样品的10.47倍,是溶胶-凝胶法制备样品的4.77倍。这是因为BiFeO3纳米片具有铁电性,内电场方向垂直于纳米片,使光生载流子在内电场作用下能迅速迁移至表面。（2）用熔盐法制备暴露面为（001）单晶钛酸铋(Bi4Ti3O12)纳米片,样品是形貌规整的矩形片状,边长约为500800 nm,厚度约为5080 nm。Bi4Ti3O12纳米片在可见光下降解罗丹明B（RhB）时展现了高的降解效率,最佳的样品是Bi4Ti3O12（50-800℃-2小时）纳米片,在2小时内对10 mg/L的RhB降解率为98.0%,是烧结法制备样品8.71倍。其光催化效率高的原因是Bi4Ti3O12纳米片规整的矩形片状,并且片状暴露面垂直于[001]晶向,即与内电场的方向垂直,使得光生载流子在内电场的作用下能沿较短的路径迅速迁移到表面参与反应。（3）用熔盐法制备镧（La）掺杂钛酸铋(Bi3.25La0.75Ti3O12)纳米片,得到形貌规整的矩形片状,边长约为200550 nm,厚度约为40 nm,尺寸与厚度都小于相同方法制备的Bi4Ti3O12纳米片。Bi3.25La0.75Ti3O12纳米片在可�

关 键 词： 熔盐法 纳米片

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