氧化铋系纳米粒子对“三苯”类污染物光催化氧化性质研究

1.5本文研究内容及意义

1972年，Fujishima和Honda发现在TiO2电极上可光催化分解水。这一事件标志着复相光催化中一个新领域的开始。从那以后，化学家和物理学家对探讨光催化反应及其主要过程作了大量的研究。近年来，应用复相光催化净化环境已成为最活跃的研究领域之一。应用半导体金属氧化物或硫化物作光催化剂可完全消除大气和废水中的有机污染物。氧化铋系纳米氧化物也是半导体化合物，在它们的价带和导带之间有一适当的带隙。氧化铋作为催化剂和助燃剂曾有过报道。文献报道，半导体Bi2O3。的带隙能为2.8eV，其吸收波长较长，使其具有直接利用太阳光的优势。Antho-ny等人，用半导体Bi203催化降解有机氯污染物，王俊珍和崔玉敏等人将Bi2O3用于水处理，但氧化铋系光催化剂的研究十分不足，反应机理也不很清楚，特别是气-固复相光催化更有必要进行深入研究。

本文首先利用不同方法制备出氧化铋系半导体氧化物纳米粒子，并用多种现代技术手段如：TEM、XRD、BET、IR、Raman、SPS、XPS及UV-Vis等对它们的结构、性质进行表征。复相光催化中一个最为活跃的研究领域就是发展可利用太阳光降解有机和无机物的体系，用光照下半导体化合物的稳定性、光催化过程的效率、产物的选择性、光响应的波长范围，来评价特定半导体氧化物体系的整体光催化活性。

随着国民经济的发展，工业生产对环境的污染问题越来越引起世界各国政府的重视。

……

《氧化铋系纳米粒子对“三苯”类污染物光催化氧化性质研究》创新性主要体现在以下几个方面：
一、本书作者制得了能应用于气——固复相光催化氧化“三苯”污染物反应的Bi203体系纳米材料，以Bi2O3为主体的光催化剂回收处理十分容易，增强了光催化氧化法在小环境中治理气相“三苯”物的前景。
二、作者分别从光催化剂的晶体结构——光生电子空穴复合机率和吸附特性的关系以及“三苯”物本身所含基团情况出发合理、有效地阐明了活性强弱的规律性。
三、作者研究了多种因素对“三苯”物的光催化氧化反应的定量影响，得到了多种动力学参数和宏观动力学模型。结合反应产物的GC-MS检测，初步揭示了光催化氧化苯、甲苯、对——二甲苯的反应机制。