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可见光驱动的铋基光催化剂的合成、表征与应用探讨成员：马英杰王进李宁戴明指导老师：尹双凤汇报人:马英杰2012年国家级大学生创新性实验计划项目结题汇报可见光驱动的铋基光催化剂的合成、表征与应用探讨BACKGROUND|IDEA|PROCESS|RESULTS|ANALYSIS项目背景Background1实验思路Idea2实验过程Process3实验结果Results4结果分析Aanlysis5Outline内容提要01项目背景可见光驱动的铋基光催化剂的合成、表征与应用探讨环境污染：随处可见的生产生活废水的排放能源安全危机：化石燃料日趋枯竭，品质下降碳资源危机：低碳资源利用效率低，再生资源利用少治理污染开发利用清洁可再生能源BACKGROUND|IDEA|PROCESS|RESULTS|ANALYSIS01项目背景可见光驱动的铋基光催化剂的合成、表征与应用探讨铋基光催化剂具有优良的可见光吸收性能和较高的有机物降解能力太阳能取之不尽，用之不竭太阳光中的可见光占45%可见光驱动的铋基光催化剂BACKGROUND|IDEA|PROCESS|RESULTS|ANALYSIS01项目背景可见光驱动的铋基光催化剂的合成、表征与应用探讨•国内外铋系光催化剂的研究主要集中在以下几种：•1.氧化铋•2.含铋二元氧化物•3.其他：卤氧化铋、铋硫化物、铋硅化物铋碳化物钛酸铋钨酸铋钒酸铋BACKGROUND|IDEA|PROCESS|RESULTS|ANALYSIS一、制备空心多孔结构的催化剂02实验思路可见光驱动的铋基光催化剂的合成、表征与应用探讨1.提高催化剂的比表面积，提供更多活性位点2.使光在催化剂内多次反射和散射，提高光的吸收率二、其它离子掺杂降低能带宽度，提高对可见光的吸收能力三、负载贵金属或构造异质结通过电荷在不同物质间的传递促进光生电子和空穴的分离，提高量子产率BACKGROUND|IDEA|PROCESS|RESULTS|ANALYSIS03实验过程可见光驱动的铋基光催化剂的合成、表征与应用探讨10mmolBi(NO3)3·5H2O不同量的AgNO340ml乙二醇持续搅拌A液溶解0.4gL-赖氨酸40毫升蒸馏水1.17克NH4VO3B液滴入A液晶化釜冷却至室温过滤去离子水洗、乙醇洗80℃，空气中干燥4h样品BACKGROUND|IDEA|PROCESS|RESULTS|ANALYSIS可见光驱动的铋基光催化剂的合成、表征与应用探讨2μm1μm(a)1μm(d)3μm(c)(b)1μm400nm500nm2μm(e)(f)(g)(h)500nm(j)2μm(i)1μm(l)3μm(k)SEM图：(a)(b)BVO,(c)(d)3.3wt%Ag/BVO,(e)(f)6.5wt%Ag/BVO,(g)(h)13wt%Ag/BVO,(i)(j)20wt%Ag/BVO,(k)(l)6.5wt%Ag/BVO-104实验结果BACKGROUND|IDEA|PROCESS|RESULTS|ANALYSIS可见光驱动的铋基光催化剂的合成、表征与应用探讨04实验结果图（a）氮吸附-脱附等温曲线和比表面积和总孔隙体积关系嵌表；图(b)复合材料的孔隙大小分布6.5%wtAg/BVO具有最大的BET表面积和总的孔容(这和SEM的结果是一致的)BACKGROUND|IDEA|PROCESS|RESULTS|ANALYSIS可见光驱动的铋基光催化剂的合成、表征与应用探讨04实验结果0.00.20.40.60.81.0020406080100120Irradiationtime(min)C/CeBlankBVO3.3wt%Ag/BVO6.5wt%Ag/BVO13wt%Ag/BVO20wt%Ag/BVO6.5wt%Ag/BVO-1图9可见光下光催化剂样品对亚甲基蓝（MB）的降解能力对比由图可得，6.5wt％Ag/BiVO4光催化剂催化效果最好。在100分钟内98％以上的MB可被降解BACKGROUND|IDEA|PROCESS|RESULTS|ANALYSIS光催化活性差异原因可能如下：05结果分析可见光驱动的铋基光催化剂的合成、表征与应用探讨其一，Ag和BiVO4之间的电荷传递，促进电子和空穴的分离，而没有Ag或者Ag含量低时，该作用没有或较小，故量子效率低，则催化效率低；其二，当Ag含量过高时，催化剂失去多孔和空心的形貌，比表面积减小，活性点减少；并且由于实心结构，电子扩散到催化剂表面路径变长，故量子效率也降低。故最终可得出结论：Ag质量含量为6.5%，催化剂具有最佳催化效果BACKGROUND|IDEA|PROCESS|RESULTS|ANALYSIS国家级大学生创新性实验计划项目结题汇报感谢尹老师对我们的帮助和支持！感谢陈浪师兄对我们的细心指导！国家级大学生创新性实验计划项目结题汇报