磁性nife2o4bi2o3异质结的制备及其可见光下光催化性能的研究.doc

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摘要：近些年，在工业废水中通常可以检测到一些可溶解的抗生素，特别是在处理日用化学品和农业废水中，它们通常具有高含量的抗生素残留。为了成功地降解这些抗生素，人们已经开发出许多降解抗生素的技术，如化学氧化、物理吸附和生物降解等，然而这些技术通常会带来二次污染。众所周知，半导体光催化是在光照射下，迁移到半导体表面的光生电子和空穴可以与目标降解物发生反应进而达到降解的目的。光催化技术领域中TiO2和ZnO是最具代表性的光催化材料，但是由于其较宽的禁带限制了其应用。本论文研究重点是制备了新型异质结用于光催化降解，探索简单的合成方法和基于这些光催化剂对抗生素降解行为/机理的研究。文中我们第一次合成可以利用磁分离的NiFe2O4/Bi2O3异质结催化剂。该NiFe2O4/Bi2O3异质结表现出增强的可见光驱动的光催化活性。这种增强已被证明是由于通过界面间的有效的电子空穴对的分离，在工业应用的降解领域中具有潜在的应用。

关键词：铁酸镍/氧化铋，异质结，光催化技术,磁性分离，可见光

 

第一章 绪论

1.1半导体光催化剂

如今，环境污染和资源短缺成为人类需要尽快解决的两大重要问题，因此发展绿色低碳技术变得越来越重要。光催化技术是直接利用太阳光来分解水中或空气中的有机污染物，是消除环境污染的绿色低碳技术，它也可以将太阳能转化为化学能继续使用，这在净化环境和新能源开发都具有巨大潜力[1-2]。人们所研究的常用光催化半导体材料有TiO2[3-4]、ZnO[5-6]、ZrO2[7-8]、WO3[9-10]和CdO[11-12]等金属氧化物，以及硫化物CdS和ZnS[13-16]。其中，由于TiO2高稳定性、价格低廉、降解效果好、无毒和无二次污染等特点被认为是最有应用前景的光催化剂。人们也对其进行了大量的研究[17-18]。