论文部分内容阅读
随着现代工业的快速的发展,大量的有机污染物得不到有效处理,严重地污染了水环境。因此,寻求新型、高效、清洁环保的方法解决水污染问题是现代社会所面临的一个重大课题。光催化法具有能耗低、条件温和、适用范围广、二次污染少等优点而受到研究者的广泛关注。钙钛矿铁酸铋（BiFO3、BFO）作为可见光响应的半导体光催化材料,其禁带宽度窄（2.2-2.7eV）,因此受到了人们的广泛关注。本文的研究内容如下:1.本文采用两步合成法,联用溶胶凝胶法和溶剂热法通过阴离子交换制备Bi2S3/BFO复合光催化剂。采用X-射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线色散能谱（EDS）及紫外可见漫反射（UV-DRS）对样品的物质组成、晶相结构和形貌进行观察表征。实验证明以去离子水为溶剂的水热法不能成功合成Bi2S3/BFO复合材料,而以无水乙醇为溶剂的溶剂热法成功制备了Bi2S3/BFO复合光催化剂的,同时确定了成功合成光催化材料的最佳制备条件。以罗丹明B染料溶液作为处理目标物的光催化降解实验表明,以无水乙醇为溶剂、硫脲为硫源,在制备温度为180℃,时间为6h,硫源与BFO的初始摩尔百分数为5%时,制备的异质结构Bi2S3/BFO复合光催化剂具有良好的分散性及高效光催化活性。2.单因素条件优化试验和正交试验证明5%Bi2S3/BFO复合光催化剂处理罗丹明B染料水溶液的最佳条件为:在可见光照射下反应180 min,染料溶液初始pH值为3,复合催化剂投加量为1 g/L,染料初始浓度为10 mg/L时罗丹明B的脱色率和COD去除率分别可达96%和78.21%。3.Bi2S3/BFO复合光催化剂处理罗丹明B染料溶液进行了动力学研究。结果表明复合催化剂光催化氧化罗丹明B染料溶液符合一级反应动力学模型:Ct=C0exp(1.0904C0-1.8489Q-0.6949P-0.2742t)