摘　要：半导体催化剂因其在光源照下对难降解有机物拥有比较好的降解性能作用，所以变成了催化剂的迫切研究方向。铋酸锶催化剂对可见光有明显的吸收,拥有很好的光化学催化性质。明显的提高了半导体材料的可见光吸收性能，高效率防止了光生电子以及光生空穴的再次结合，所以进一步地提高了产品的性能。本文探究了采用高温焙烧制取铋酸锶的方法。并用粉末衍射对样品进行了分析不同温度条件下（700 ℃、750 ℃和800 ℃）所制备的铋酸锶的催化能力。采用甲基橙水溶液的降解实验，检测了样品的性能。在甲基橙溶液的降解过程中，该样品显示出较高的可见光响应性。而且在这次降解实验中表现最好的条件温度是700 ℃。83196

毕业论文关键词：铋酸锶；甲基橙；高温固相法；光催化

Preparation And Characterization of Bismuth Strontium

Abstract: Because of the better degradation ability of special materials, the special materials have became an urgent direction of study in catalyst the area。 The catalyst bismuth strontium absorbs visible light much better than others, which has best effect in photocatalytic。 Significantly bismuth strontium has improved the visible light absorption of the semiconductor materials, which significantly prevents the combination of photoelectronic and photogenerated holes and improves the property of the catalyst。 This paper introduces the method of high temperature solid to prepare bismuth strontium。 The performances of bismuth strontium were characterized by XRD under different temperature ( 700 ℃, 750 ℃ and 800 ℃)。 The property of the samples are tested in the solution of methyl orange。 During the degradation of the methyl orange, the performance of catalyst bismuth strontium is good, and active in the response to the visible light。 The best temperature is 700 ℃。

Key Words: Bismuth strontium; Methyl orange; High-temperature solid-phase method;  Photocatalytic。

目    录

摘　要 1

引  言 2

1 实验部分 4

1。1仪器与试剂： 4

1。2实验方法： 4

2 结果与讨论 5

2。1XRD检测 5

2。2光催化性能评价 5

3 结  论 8

参考文献 9

致  谢 11

铋酸锶复合物制备及表征引  言

数十年前，有关前人发表了二氧化钛通过紫外照射可进行水的分解[1]。从此，光催化剂进入了众多研究学者们的视线。能源的供应不足和环境的污染是我们必须面对的巨大问题。本论文介绍了铋酸盐光催化剂研发方向[2]。现在讨论的半导体催化类物质一般都是金属的化合物，这种金属类化合物的能带结构一般是由完全满电子的能量低的被称为价带，以及空的能量高的被称为导带的组成，它们两者之间的地方被我们叫做禁带，之间大小叫做禁带的宽度。在受到能量不小于带隙能的光源照射的时候，轨道上的电子就会到达的外面上，然后因为光照就在价带上形成了被促进的空轨道[3]。没有电子的空轨道能够吸收材料表面上吸附的物质以及溶液里存在的电子，这样能够让不光的污染物被氧化[4]。

图1。0催化过程[5]

由图1。0表示可知被激发后生成的光生电子和光生空穴有四种运动方式，方式A和方式B是电子和空穴在表面以及内部的二次结合的过程，两个过程都只是放出能量，对催化反应过程无用途[5]。光催化反应更为复杂，其影响因素有：光诱导载流子的激发、分离和传输；光催化反应发生的多相界面作用[6]。电子和空穴被激发需要两个价带相差有一定的距离，大量的的探究说明了把复合物质或者重新设计能带的方法可以让比较宽的带隙材料表现出可较好的光照激发[7]。一般来说，助催化剂的选用有几个需要注意的地方：光生电子的转移跳跃必须要求材料可以供给足够的驱动力还有好的可以结晶的特点[8]。吸附是反应发生的前提，大多通过改性来提高吸附效率[9]。和比较传统的催化降解技术相比较，现在的光催化技术大致有以下几个好处：光催化技术能够比较彻底地将污染物降解成为基本上无害的小分子，一般不会产生二次污染[10]；光催化技术能够净化地范围比较广泛，基本上针对所有的有机类的污染物以及一些无机类的污染物具有显著效果[11]；光催化技术具有比较好的可实用性，大多反应可以在常温下进行，不需要特定要求的温度等进行条件[12]；光催化技术在处理污染物的反应进行过程中基本上不需要消耗外界能量[13]；光催化剂一般不会出现催化剂饱、催化剂失效的情况；光催化技术安全性高、使用方便，大多不会给人们的正常生活带来不安全隐患。然而由于二氧化钛的光量子的有效利用率比较低[14]，但是太阳光就是可见光在馈赠给我们的光的范围是相当广泛的。如果说一种物质只能用到丰富的太阳光之中的一小部分（即紫外线部分），那就浪费了丰富的太阳光的资源，利用率太低了导致该材料对太阳能量的利用率不到5 %。但是纳米二氧化钛被光照射激发后可以产生比较大量的光生电子以及光生空穴，纳米二氧化钛被光照射的条件下产生的被激发电子以及空轨道在扩散以及迁移的过程中两者容易复合，这将导致光量子的利用率不高。光催化材料纳米二氧化钛进行氧化还原反应的效率一般由电荷分离的效果所决定，但是现在电荷分离的效率大部分只有 30 %左右，而太阳辐射在我们地球表面的光中，可见光占比重高达45 %[15]。因此，基于以上关于光催化的反应机理以及光催化降解反应的影响因素的论述，表明探讨新型光催化剂成为十分紧迫的课题方向。