铋自掺杂钼酸铋的合成及其可见光催化性能研究.docx

铋自掺杂钼酸铋的合成及其可见光催化性能研究
铋自掺杂钼酸铋的合成及其可见光催化性能研究
摘要：铋自掺杂钼酸铋作为一种新型可见光催化材料，具有较高的催化活性和稳定性。本文通过溶液燃烧法合成了铋自掺杂钼酸铋，并对其光催化性能进行了研究。实验结果表明，铋自掺杂钼酸铋在可见光照射下能够有效降解有机染料。此外，还探讨了铋自掺杂钼酸铋的优化合成条件和光催化机理。该研究为铋自掺杂钼酸铋的应用提供了理论基础。
关键词：铋自掺杂钼酸铋；可见光催化；合成方法；光催化机理
1.引言
可见光催化技术是一种可持续的方法，近年来在环境治理和能源转化领域受到广泛关注。钼酸铋是一种重要的半导体材料，具有较高的光催化活性，可见光照射下可降解有机污染物。然而，钼酸铋的能带结构限制了其可见光催化活性的进一步提升。近年来，研究人员通过掺杂方法改善了钼酸铋的可见光催化性能。其中，铋自掺杂是一种有效的方法，可增加钼酸铋的空间电荷分离效率，提高光催化活性。因此，研究铋自掺杂钼酸铋的合成方法和光催化性能对于光催化材料的开发具有重要意义。
2.实验方法
2.1材料合成
本实验采用溶液燃烧法合成铋自掺杂钼酸铋。首先，按照一定的摩尔比例混合钼酸铋和铋硝酸溶液。然后，将混合溶液置于燃烧炉中加热干燥，直至完全燃烧。最后，将得到的粉末样品进行高温处理，获得最终的铋自掺杂钼酸铋。
2.2光催化性能测试
为了评估铋自掺杂钼酸铋的光催化性能，我们采用可见光照射下降解有机染料的实验方法。首先，在一定浓度的有机染料溶液中加入一定量的铋自掺杂钼酸铋。然后，将溶液暴露在可见光下一定时间后，通过紫外-可见分光光度计测量溶液中有机染料的吸光度变化。
3.结果与讨论
3.1铋自掺杂钼酸铋的合成
通过溶液燃烧法合成铋自掺杂钼酸铋，我们得到了均匀、纯净的粉末样品。通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜对样品进行表征，结果显示样品具有纳米级尺寸和均匀的形貌。
3.2光催化性能测试
实验结果显示，铋自掺杂钼酸铋在可见光照射下能够有效降解有机染料。当铋自掺杂钼酸铋的浓度增加时，有机染料的降解速率也随之增加。进一步的实验表明，铋自掺杂钼酸铋对于不同种类的有机染料均具有良好的催化活性。
4.优化合成条件与光催化机理
通过对铋自掺杂钼酸铋的合成条件进行优化，如掺杂浓度、燃烧温度等，可以进一步提高材料的光催化性能。此外，通过对光催化过程的研究，我们可以了解铋自掺杂钼酸铋的光催化机理，为其应用提供更深入的理论基础。
5.结论
本文通过溶液燃烧法合成了铋自掺杂钼酸铋，并对其光催化性能进行了研究。实验结果表明，铋自掺杂钼酸铋在可见光照射下能够有效降解有机染料。优化合成条件和光催化机理研究为铋自掺杂钼酸铋的应用提供了理论基础。这项研究为开发新型可见光催化材料和解决环境污染问题提供了新思路。
参考文献：
[1]ZhaoX,TangY,ChenQ,etal.Bismuthself-dopedbismuthmolybdatewithhighlyenhancedvisiblelightphotocatalyticperformance[J].JournalofHazardousMaterials,2019,364:93-103.
[2]WangT,DaiC,LiJ,etal.SynthesisandphotocatalyticpropertiesofBiself-dopedBi2S3nanorods[J].MaterialsLetters,2020,264:127401.
[3]ZhangL,CaoX,YangG,etal.SurfaceEngineeringofBiOClNanosheetswithOxygenVacanciesandBiSelf-dopingtowardsSignificantEnhancedPhotocatalyticActivity[J].CatalysisLetters,2022,152(1):177-186.