總結(jié)資料總結(jié)資料“經(jīng)濟困難學(xué)生助研能力的培養(yǎng)及管理模式的建立”子貝目申報表頂目名稱:BbWOJGraphene的可控合成汝H可見光催化性能研究科學(xué)依據(jù):目前半導(dǎo)體光解是除去水質(zhì)中有機染料廢水較有效的方SM，o與貝地半導(dǎo)體ttflffl比,TiO2具有穩(wěn)定性高、成本低、毒性較低和光催化性能好的優(yōu)點，為到目前研究的最力廣泛和深人的一種半導(dǎo)體光健化劑。但TiO2的便用主要存在以下不足：(1)帯隙較寬(Eg=3.2eV),只能利用太陽光中4%的紫外光;(2)光tftjj子復(fù)合率畐導(dǎo)致光量子效率低；(3)易發(fā)生光矚也,穩(wěn)定性差。因此有必要開發(fā)高效的可見光催化劑合應(yīng)方法。主要在以下兩方面取得顯著進展：一是通過對TiO2?|jII雜和改性將貝帯隙務(wù)至可見光渋目；二是開發(fā)新型的貝有可見光響應(yīng)的半導(dǎo)UHIU1提高其光催化活性。在本項目中，抓開發(fā)制備石墨烯■処系半導(dǎo)體復(fù)合M科并研究可見光光催化降解有機染料廢水。項目研究的科學(xué)依據(jù)和意義近年來，科學(xué)家＜］發(fā)現(xiàn)了一系列具有光響應(yīng)的鉤酸鹽光催化劑,如鶴酸加，鉤酸鋅,揮酸銀等。1999年AkihikoKudo和StatoshiHijii等報道了Bi2W06在液長大于420nm的可見光福射卞具有光KltStto鈣酸鹽半導(dǎo)ItfflfU由金屬原子的最外層s和02p班道雜化而成，具有較高的氧化活11和電荷浹動It項目研究的科學(xué)依據(jù)和意義劑在可見光區(qū)有較陡昭的能帶吸收迪，表明它們的可見光吸收嚴生于其本身的帶冋狀辻，而非雜質(zhì)能級的作用，有效地遐免了雜質(zhì)所形成的復(fù)合中心而KfKffift效率。同時押膠鹽光催化劑含有W06大那具有怏特的層狀結(jié)構(gòu)，使催化反應(yīng)主要在層冋空間逍行，起著“二維”光Iffftft用，并fltill的光催化活性也會因?qū)訂柕姆肿踊螂x子的不同而改變，是一類新里高效的非均H1光催化列。因此，鈣離鹽半導(dǎo)U光催化劑的研究力發(fā)最可見光催化去除和轉(zhuǎn)解有機污染物及分解水開辟了一條新的途徑。然而，這類鈣戲鹽光廉化劑通常是用高富般燒方址制備o回《1法得到的催化列顆粒粒徑普遍較大、粒徑分布不均勻、比表面枳較小，致便其光能較差。擴展催化劑的光吸收X圍和JSIO催化劑的比表而枳是g^KIt劑光KIES性的兩個車要途徑。前者與催化劑的電子結(jié)枸有關(guān)，而后者主要決定干催化劑的制備方沫。水熱/溶劑熱合成違并且添加表面活性劑在提高促化劑的比表面枳方面更有成效。石墨烯具有橫大的理淪比表面枳和優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、熱檜定性等性能，是一種良好的電子接受體，非常適宜的催化列我體。利用石墨烯優(yōu)良的特牧與MtH料復(fù)合可航予林料優(yōu)異的性質(zhì)。以石墨烯為我體負我納米粒子，可以提高迪些私子在催化、傳感器、超級電容器等領(lǐng)域中的性質(zhì)。受到￡1上研究內(nèi)容的啟發(fā)，將Bi2W06半導(dǎo)U光催化劑負我在石墨烯表面并用于光催化，利用石墨埔的高導(dǎo)電性有利于含俺半導(dǎo)體光催化劑表面嚴

生的電子快速iff?,U而提高電子和空穴分離效率，惱大半導(dǎo)U表面的活性氧化物種富集槨度，以改善其光催化活11是一種非常値得嘗試的方法。馭:針對目前已有光Iff化劑存在可見光催化活性低、結(jié)合Bi2W06光催化劑具有可見光響應(yīng)的特點和石墨烯在光催化中的潛在應(yīng)用，旨在通過設(shè)廿和構(gòu)建在可見光下響應(yīng)的含処石墨烯復(fù)合光KfEMHo朮熱/溶劑熱可控合成BkWO./graphene夏合納米林料，結(jié)合Bi2W06可見光催化活性較好和石墨烯導(dǎo)電性優(yōu)異，光tas子容易發(fā)生轉(zhuǎn)務(wù)和分離U而有效抑制光生電子和空兀的復(fù)合的優(yōu)點，有里合應(yīng)高可見光催化活11的夏合林料。研究內(nèi)容利預(yù)期成果研究內(nèi)容利預(yù)期成果研究內(nèi)容：氧化石墨的制備:以鱗片石墨為原林料,采用改性的Hummer法樹的氧化石墨(G0)oBi2W0e/graphene的可控合成及其可見光催化性能研究：BhWOs/graphene復(fù)合納米林料通過水熱/濬劑熱法合成。具體步驟如下圖路線所示，將GO加入去離子水中,趙聲分散處理,將適量的Bi(NO)3)3-5H2O和表面活性劑(如PVP、CTAB或PEG等)加入到稀備酸中然后緩慢加入的GO水落裁中，攪拌溶解得到溶液A,將Na2W0..的水濬液JH入濬液A中，攪拌得懸浮液，滴加一定量的喊性溶菠以調(diào)節(jié)PH值，繼續(xù)磁力攬拌以備用。轉(zhuǎn)務(wù)該混合溶液到密岡釜中一定溫度水熱反應(yīng)一定時間。反應(yīng)給束自然冷卻到室溫，抽濾，淋洗，得到BbWOs/graphene夏合物。以羅丹明或亞甲基藍為目標染料分子，考查所合成的半導(dǎo)體復(fù)合林料的可見光催化活性，通il調(diào)控組成和制備條件，同時結(jié)合XRD、FTIR、TEM、XPS等給枸形貌表征手段，以期望獲詩高可見光催化活性的BbWOe/graphene復(fù)合林料。Bi(NO3)3-5H2O+PVPNa2WO6水溶液中調(diào)控組成和制備條件graphene/Bi2WO6可見光催化

降解染料B1.水熱合成Bi2WO6/graphene光催化性能雷試羅丹明B為例，通過光照下光催化降解羅丹明B評價催化劑活性。500W的Xe燈作為光源并目用濾光片濾光，以50mL燒杯作為反應(yīng)器，將催化劑0.05g分散干羅丹明B水濬液中。光催化反應(yīng)之前先在避光條件下攪拌一定時同以這到吸附-臟附平畫。光照開始后，每隔一定時間取反應(yīng)液樣品3mL,并用濾般去除催化劑，濾液通過紫外可見分光光度計在RhB最大吸收$0(553nm)處測定吸光度，通il羅丹明標址曲線可以晞定羅丹明B的濃度,并計算降解率。預(yù)期成果：(1)研制出高可見光催化活性的BbWOe/graphene?合林料；在國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的核心刊物上發(fā)表學(xué)術(shù)論文1篇；培養(yǎng)參與頂目大學(xué)生的獨立研發(fā)能力、實驗技能和數(shù)弼處理能力。經(jīng)費預(yù)算經(jīng)費預(yù)算及用1000元;500元;500元。啊買玻璃儀器和實驗試劑林料測試表征費用資料打印費、論文發(fā)表審槁費、版面費學(xué)配施見:負責人： 日期：年月曰總結(jié)資料總結(jié)資料附件4：化學(xué)工