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果蔬在生产储运过程中因后熟腐烂会造成巨大的经济损失,植物催熟激素乙烯是导致果蔬后熟的重要原因之一。为延长果蔬的采后货架期,减少损失率,调剂市场供应,增加经济效益,寻求无污染、低能耗、性能好的乙烯脱除新技术已成为了人们长期致力探究的热点课题。钨酸铋(Bismuth Tungstate,Bi2WO6)是一种窄带隙半导体,其禁带宽度仅为2.76 eV,对可见光有着优异的响应性能,在可见光条件下可将有机物催化降解为小分子的无机物,因此,关于Bi2WO6用于降解果蔬储藏运输过程中的乙烯的研究是非常有意义的。然而,由于Bi2WO6分子量大,通常获得的Bi2WO6晶粒尺寸较大而导致光生电子-空穴对分离效率较低,使其在实际中运用中受到一定的限制。因此,对Bi2WO6进行改性,提高光生电子-空穴对分离效率其是非常有必要的。本论文以脱除果蔬储运环境中乙烯气体为目的,以Bi2WO6为主要研究对象,通过纳米二氧化钛(Titania dioxide,TiO2)和氧化石墨烯(Graphene oxide,GO)对其进行掺杂改性,以期获得较高可见光催化降解乙烯性能的Bi2WO6基光催化复合材料,通过X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、场发射扫描电镜(FE-SEM)、透射电镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)、荧光光致发光光谱(PL)等现学分析技术对其结构和光学性质进行表征,以乙烯为目标降解物,通过Langmuir-Hinshelwood模型对乙烯浓度进行线性拟合,以降解速率常数K’表示Bi2WO6基催化剂对乙烯的降解能力,研究其光催化降解乙烯的构效关系与反应机理,为去除果蔬储运环境中乙烯提供一个技术支撑。(1)分别采用高温固相法、微乳液法、水热法、醇水混合热法与溶剂热法制备Bi2WO6纳米粉体。综合表征分析及性能测试的结果可知,溶剂热法所得的Bi2WO6平均晶格粒径较小为40.138nm,其粉体颗粒呈规则片状,平均直径相对约为60~80nm,具有较高的比表面积,禁带宽度为2.987eV,可见光响应性范围较宽,由光性能测试得其光催化降解反应的速率常数K’值最大为6.045×10-4min-1,且其在可见光下240min对乙烯的降解率最高为13.82%,相比其他四种方法都要高。所以,溶剂热法是综合性能最优的Bi2WO6纳米粉体的制备方法,但所得的Bi2WO6的分散性较差,样品大量团聚,因此仍需进一步优化溶剂热法的制备工艺。(2)在第一部分的基础上,采用溶剂热法合成Bi2WO6纳米粉体,并考察了表面活性剂PVP K30的添加量以及前体悬浊液pH值对Bi2WO6可见光催化活性影响。综合表征分析结果可知,pvpk30与前体悬浮液ph值均会影响bi2wo6的可见光响应范围,k30的添加量为0.75%,ph值为4时,样品的禁带宽度最窄为2.86ev,有效地拓宽了bi2wo6的可见光响应范围,此外,bi2wo6的形貌受pvpk30的添加量影响较大,适当地添加pvpk30有利于调控bi2wo6的形貌,得到形状规则、片径约为50-70nm纳米片,而bi2wo6晶相结构则不会受两者的影响,但结晶度会受到影响,在适宜的k30与前体悬浮液的ph值的条件可以获得晶粒粒径更小bi2wo6。由可见光催化性能测试结果可知,pvpk30的添加量为0.75%,ph值为4时,光催化降解反应的速率常数k’值最大为6.710×10-4min-1,可见光催化反应240min,乙烯的降解率达到14.03%,相对为优化前有所提高。(3)在第二部分的基础上采用溶剂热法对bi2wo6进行tio2复合改性,成功制备了片状的tio2-bi2wo6纳米粉体。通过一系列条件实验,讨论了水热反应温度、煅烧温度以及tio2添加量对tio2-bi2wo6可见光活性的影响。tio2-bi2wo6复合光催化剂呈规则多边形的片状,粒径约30nm左右,分散性良好。tio2-bi2wo6复合改性使tio2进入到了bi2wo6晶格中,形成tio2-bi2wo6晶相体系,细化了tio2-bi2wo6的平均晶格粒径,使tio2-bi2wo6相对bi2wo6具有更高的比表面积,由于bi2wo6与tio2能带匹配,形成交错式二元异质结,窄化复合半导体的禁带宽度,拓宽了tio2-bi2wo6对可见光的响应范围,使光生电荷载流子得以有效分离,在可见光照射下异质结型光催化剂tio2-bi2wo6的光催化活性明显优于单一的bi2wo6和tio2:水热反应温度为160℃,煅烧温度为450℃,tio2添加量为35%时,光催化降解反应的速率常数k’值最大为9.081×10-4min-1,在可见光下催化反应240min,对乙烯的降解率达到19.01%,是单一tio2的3.19倍和单一bi2wo6的1.35倍。(4)为了更好地改进tio2-bi2wo6光催化剂的性能,通过一步溶剂法对tio2-bi2wo6复合材料进行氧化石墨烯掺杂改性,成功地制备了go包裹型的go-tio2-bi2wo6复合光催化剂。纳米tio2-bi2wo6颗粒分布如薄纱状的go表面形成go-tio2-bi2wo6复合光催化剂,go掺杂改性成功使c原子取学tio2晶格中的氧原子,形成ti-c键,使go与tio2、bi2wo6形成go-tio2-bi2wo6多元异质结,有效地减小多元异质结的禁带宽度,同时,go自身良好的导电性有效地促进光生载流子的分离和迁移,并且go的掺杂大大增加复合光催化剂的比表面积,增多了光催化活性位点,明显提高了go-tio2-bi2wo6在可见光下催化降解乙烯的活性:go的添加量为0.75%时,光催化降解反应的速率常数K’值最大为1.310×10-3min-1,可见光催化反应240min,对乙烯的降解率达到24.04%,是TiO2-Bi2WO6的19.01%的1.26倍。