铋基半导体光催化材料的研究进展

环境友好型铋基材料的制备及其性能研究1概述能源危机和环境问题的日益加重已成为影响全人类可持续发展的重要问题。

近年来，可再生与不可再生资源日益枯竭，使得人们不得不高度重视排放物、废弃物的妥善处理和循环再生，减少不可再生资源的消耗和环境的污染，同时寻求绿色环保、可持续发展的新能源就逐渐受到世界各国的广泛关注。

光催化实际上是光催化剂在某些波长光子能量的驱动下，体内的空穴电子对分离，后又引发了一系列氧化还原反应的过程。

光催化氧化技术由于其具有环境友好，能有效去除环境中尤其是废水中的污染物，且能耗少，无二次污染等优点已被慢慢重视起来。

自1972年Fujishima等⑴在《Nature》报道了TiO2在紫外光照射下可以催化水的分解后，半导体光催化剂一直是广大学者们研究的热点。

光催化被认为是解决能源问题的关键有效方法之一，近年来受到广大研究者的不断探究。

为了充分利用太阳光，人们对光催化材料进行了众多研究：一方面是对TiO2半导体进行改性，另一方面是寻求新型的非TiO2半导体光催化材料。

含铋光催化材料属于非TiO2半导体光催化材料中的一种，电子结构独特，价带由Bi-6s和O-2p轨道杂化而成。

这种独特的结构使其在可见光范围内有较陡峭的吸收边，阴阳离子间的反键作用更有利于空穴的形成与流动，使得光催化反应更容易进行。

本文将对近年来含铋光催化剂的研究进展进行综述。

1景凡：环境友好型铋基材料的制备及其性能研究2 铋类光催化剂的制备2.1铋氧化物光催化剂铋氧化物是很重要的功能材料，在光电转化、医药制药材料等方面有着很广泛的运用。

其中，纯相还具有折射率高、能量带隙低和电导率高的特点。

Bi2°3有单斜、四方、体立方和面立方四种结构，只有单斜结构室温下可稳定存在，其他结构在室温下均会转变成单斜结构。

化学沉积法、声化学方法、溶胶-凝胶法、微波加热法等都是制备纳米Bi2O3的方法。

产品的形态也可根据方法不同而不同，如颗粒状、薄膜状、纤维状等。

《铋基半导体光催化剂的制备及其光催化有机合成反应的性能研究》篇一一、引言随着环境保护和可持续发展的需求日益增强，光催化技术已成为有机合成领域的重要研究方向。

铋基半导体光催化剂因其独特的电子结构和良好的光响应性能，在光催化领域展现出巨大的应用潜力。

本文旨在研究铋基半导体光催化剂的制备方法，并探讨其在光催化有机合成反应中的性能。

二、铋基半导体光催化剂的制备1. 材料选择与配比铋基半导体光催化剂的制备主要选用铋盐、有机配体等原料。

根据实验需求，合理配比原料，确保催化剂的制备过程顺利进行。

2. 制备方法本实验采用溶胶-凝胶法，将原料溶解在有机溶剂中，经过一系列反应得到溶胶，然后通过热处理、干燥等步骤得到铋基半导体光催化剂。

3. 催化剂表征利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等手段对制备得到的铋基半导体光催化剂进行表征，分析其晶体结构、形貌等性质。

三、光催化有机合成反应的性能研究1. 反应体系建立建立以铋基半导体光催化剂为催化剂的光催化有机合成反应体系，选择合适的有机底物和反应条件。

2. 性能测试通过对比实验，测试铋基半导体光催化剂在光催化有机合成反应中的性能。

主要包括催化剂的活性、选择性、稳定性等方面。

同时，探究反应温度、光源等因素对催化剂性能的影响。

3. 结果分析对实验结果进行详细分析，总结铋基半导体光催化剂在光催化有机合成反应中的优势和不足。

通过与其它催化剂的性能进行对比，进一步评价铋基半导体光催化剂的应用潜力。

四、结论本文通过制备铋基半导体光催化剂，并对其在光催化有机合成反应中的性能进行了研究。

实验结果表明，铋基半导体光催化剂具有良好的活性、选择性和稳定性，在光催化有机合成反应中展现出较高的性能。

同时，我们还发现反应温度、光源等因素对催化剂性能具有显著影响。

与其它催化剂相比，铋基半导体光催化剂在光催化有机合成领域具有较大的应用潜力。

五、展望尽管铋基半导体光催化剂在光催化有机合成反应中表现出良好的性能，但仍存在一些挑战和问题需要进一步研究。

《铋基光催化剂的控制合成及其光催化氧化性能研究》篇一一、引言随着环境污染问题的日益严重，光催化技术作为一种高效、环保的污染物处理方法备受关注。

铋基光催化剂因具有较高的光催化活性和稳定性，已成为当前光催化领域的研究热点。

本文以铋基光催化剂为研究对象，重点探讨其控制合成方法及其光催化氧化性能。

二、铋基光催化剂的控制合成2.1 合成方法铋基光催化剂的合成方法主要包括溶胶-凝胶法、水热法、沉淀法等。

其中，溶胶-凝胶法具有操作简便、产物纯度高、粒径可调等优点，是制备铋基光催化剂的常用方法。

2.2 合成过程控制在合成过程中，通过调整反应物的浓度、温度、pH值、反应时间等参数，可以控制铋基光催化剂的形貌、粒径、结晶度等性质。

此外，掺杂其他元素、引入缺陷等手段也可以进一步优化光催化剂的性能。

2.3 实验结果与讨论通过控制合成过程，成功制备了具有不同形貌和粒径的铋基光催化剂。

XRD、SEM、TEM等表征手段表明，合成得到的光催化剂具有较高的结晶度和良好的分散性。

此外，通过UV-Vis DRS等手段对光催化剂的光吸收性能进行了研究，发现其具有优异的光吸收性能。

三、光催化氧化性能研究3.1 实验方法以典型有机污染物为研究对象，通过光催化氧化实验评价铋基光催化剂的催化性能。

实验中，采用可见光照射光催化剂，同时加入一定量的污染物溶液，观察污染物的降解情况。

3.2 实验结果与分析实验结果表明，铋基光催化剂对有机污染物具有较好的降解效果。

在可见光照射下，催化剂表现出较高的催化活性，污染物降解速率较快。

此外，通过循环实验和稳定性测试，发现铋基光催化剂具有良好的稳定性和可重复使用性。

3.3 反应机理探讨根据实验结果和文献报道，推测铋基光催化剂的光催化氧化机理。

在可见光照射下，催化剂表面产生光生电子和空穴，这些活性物种与污染物分子发生氧化还原反应，从而实现对污染物的降解。

同时，催化剂表面的缺陷和掺杂元素等也有助于提高催化剂的催化性能。

《铋基半导体光催化剂的制备及其光催化有机合成反应的性能研究》篇一一、引言随着环保意识的逐渐增强和能源危机的日益严峻，光催化技术因其独特的优势和潜力，已成为科研领域的重要研究方向。

铋基半导体光催化剂以其优异的可见光响应和良好的光催化性能，在有机合成反应中表现出巨大的应用潜力。

本文旨在研究铋基半导体光催化剂的制备方法，并探讨其在光催化有机合成反应中的性能。

二、铋基半导体光催化剂的制备1. 材料选择与准备制备铋基半导体光催化剂的主要原料包括铋盐、其他金属盐、溶剂等。

所有原料均需进行纯化处理，确保无杂质。

2. 制备方法采用溶胶-凝胶法，将铋盐与其他金属盐混合溶解在溶剂中，经过水解、缩合等过程形成溶胶，再经过干燥、煅烧等步骤得到铋基半导体光催化剂。

三、光催化有机合成反应的性能研究1. 实验装置与操作采用自制的实验室规模的光催化反应器，将制备好的铋基半导体光催化剂与有机底物混合后加入反应器中，通过特定波长的光源照射，进行光催化有机合成反应。

2. 性能评价（1）对有机底物的降解性能：在光催化过程中，观察并记录有机底物的降解情况，包括降解速率、降解程度等。

通过对比不同催化剂的降解性能，评价铋基半导体光催化剂的催化效果。

（2）产物选择性：对光催化反应过程中产生的产物进行检测和分析，评估产物的选择性。

通过对比不同产物的生成量和比例，判断催化剂在光催化过程中的选择性。

（3）稳定性与可重复使用性：通过多次重复实验，观察铋基半导体光催化剂的稳定性和可重复使用性。

在多次使用后，检测催化剂的活性是否有所降低，以及催化剂的物理性质是否发生变化。

（4）与其他催化剂的比较：将铋基半导体光催化剂与其他类型的催化剂进行比较，包括传统催化剂和新型催化剂。

通过对比不同催化剂在相同条件下的催化效果和性能，进一步评价铋基半导体光催化剂的优劣。

四、结果与讨论1. 结果分析通过实验数据和结果分析，发现铋基半导体光催化剂在光催化有机合成反应中表现出良好的催化性能。

《铋基光催化剂的控制合成及其光催化氧化性能研究》篇一一、引言随着环境问题的日益严重，光催化技术作为一种绿色、高效的污染治理手段，已经引起了广泛的关注。

铋基光催化剂因其独特的电子结构和良好的光催化性能，在光催化领域具有广泛的应用前景。

本文旨在研究铋基光催化剂的控制合成方法，并探讨其光催化氧化性能。

二、铋基光催化剂的控制合成1. 合成方法铋基光催化剂的合成方法主要包括溶胶-凝胶法、水热法、沉淀法等。

本文采用沉淀法，通过控制反应条件，如反应温度、沉淀剂种类及浓度等，实现对铋基光催化剂的合成控制。

2. 合成步骤(1) 准备原料：将铋盐、配体等原料按一定比例混合，加入适量的溶剂中。

(2) 沉淀反应：在一定的温度和搅拌速度下，加入沉淀剂，使铋盐与配体发生沉淀反应。

(3) 洗涤与干燥：将沉淀物进行洗涤，去除杂质，然后在一定温度下进行干燥。

(4) 煅烧处理：将干燥后的样品进行煅烧处理，以获得所需的铋基光催化剂。

3. 合成条件优化通过调整反应温度、沉淀剂种类及浓度等条件，优化铋基光催化剂的合成过程。

采用XRD、SEM等手段对合成产物进行表征，分析其晶体结构、形貌等性质。

三、光催化氧化性能研究1. 实验方法采用光催化氧化实验，以有机污染物为研究对象，考察铋基光催化剂的催化性能。

实验过程中，以紫外光或可见光为光源，加入一定浓度的有机污染物溶液，同时加入适量的铋基光催化剂。

在一定的光照时间后，测定溶液中有机污染物的降解率。

2. 结果与讨论(1) 光催化性能分析：实验结果表明，铋基光催化剂对有机污染物具有良好的光催化氧化性能。

在紫外光或可见光的照射下，有机污染物能够被有效地降解。

(2) 影响因素分析：影响铋基光催化剂催化性能的因素包括催化剂用量、光源类型、光照时间等。

通过实验，我们发现增加催化剂用量、使用紫外光光源以及延长光照时间均能提高有机污染物的降解率。

(3) 稳定性分析：对铋基光催化剂进行多次循环实验，考察其稳定性。

《铋基半导体光催化剂的制备及其光催化有机合成反应的性能研究》篇一一、引言随着环保意识的逐渐增强，光催化技术作为一种清洁、高效的化学反应手段，已引起了广泛的关注。

铋基半导体光催化剂因其在可见光范围内具有较好的光吸收性能和较高的光催化活性，成为当前研究的热点。

本文旨在研究铋基半导体光催化剂的制备方法，并探讨其在光催化有机合成反应中的性能。

二、铋基半导体光催化剂的制备1. 材料选择与配比本实验选用铋盐、有机配体及其他辅助材料，根据不同比例进行混合。

其中，铋盐作为主要原料，提供光催化剂的活性中心；有机配体则起到调节能带结构、提高光吸收性能的作用。

2. 制备方法本实验采用溶剂热法进行铋基半导体光催化剂的制备。

首先，将原料在适当温度下溶解于溶剂中，然后加入表面活性剂，经过一定时间的搅拌后，将混合溶液转移至反应釜中，在特定温度下进行溶剂热反应。

反应结束后，对产物进行离心、洗涤、干燥等处理，得到铋基半导体光催化剂。

三、光催化有机合成反应的性能研究1. 反应体系与条件本实验选用典型的光催化有机合成反应——苯酚与甲醛的羟甲基化反应为研究对象。

将制备得到的铋基半导体光催化剂加入反应体系中，设定光照强度、反应时间等条件，观察反应产物的生成情况。

2. 性能评价通过对比不同制备方法、不同比例的铋基半导体光催化剂在光催化有机合成反应中的性能，评价其催化活性、选择性及稳定性。

利用紫外-可见光谱、X射线衍射等技术手段对光催化剂的物理化学性质进行表征，分析其结构与性能之间的关系。

四、结果与讨论1. 制备结果通过溶剂热法制备得到的铋基半导体光催化剂具有较好的结晶度和分散性，且形貌规整，颗粒大小均匀。

通过X射线衍射等技术手段对产物进行表征，确认其结构为铋基半导体。

2. 性能分析在光催化有机合成反应中，铋基半导体光催化剂表现出较高的催化活性、选择性和稳定性。

其中，适宜的铋盐与有机配体的比例、适当的溶剂热反应温度和时间等因素对光催化剂的性能具有重要影响。

铋基半导体纳米材料的改性及光催化研究进展
韩梦阳;陈飘;张晓燕;张胜余;杨水金
【期刊名称】《精细石油化工进展》
【年(卷),期】2024(25)2
【摘要】光催化技术在解决能源危机和环境污染方面受到了广泛的关注,其研究也取得了很多进展。

光催化剂在不同领域的作用机制不同,大多数光催化剂都需要克
服带隙宽、光生电荷易复合、电荷利用率低等缺陷。

由于铋基光催化剂的价带中存在Bi 6s和O 2p杂化轨道,使得大多数Bi基光催化剂具有较窄的可见光利用带隙,
因此成为研究热点。

本文以铋基半导体为研究对象,针对铋基半导体材料的优缺点,
在简单介绍3种Fe^(3+)掺杂BiOCOOH、氧空位BiOCl/Bi4O5Br2和
CoWO4/Bi2WO6 Z型异质结铋基半导体纳米材料改性研究的基础上,系统综述铋
基半导体纳米材料的光催化降解性能及其改性研究进展,以期为相关研究提供参考。

【总页数】7页(P41-47)
【作者】韩梦阳;陈飘;张晓燕;张胜余;杨水金
【作者单位】湖北师范大学化学化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】O64
【相关文献】
1.铋基半导体光催化材料的研究进展
2.半导体基纳米复合材料光催化研究进展
3.CdS基半导体纳米材料光催化研究进展
4.基于钨酸铋基光催化复合材料的改性方法研究进展
5.碳酸氧铋基光催化材料的改性研究进展
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

《铋基半导体光催化剂的制备及其光催化有机合成反应的性能研究》篇一一、引言随着环境污染和能源短缺问题的日益严重，寻找高效、环保的光催化剂已成为当前科研领域的热点。

铋基半导体光催化剂因具有优异的可见光响应和光催化性能，被广泛应用于有机合成、环境治理等领域。

本文将探讨铋基半导体光催化剂的制备方法，以及其在光催化有机合成反应中的性能研究。

二、铋基半导体光催化剂的制备1. 材料选择与配比铋基半导体光催化剂的主要原料为铋盐、其他金属盐以及一些表面活性剂等。

在制备过程中，需要根据实验需求，选择合适的原料和配比。

此外，还需考虑原料的纯度、粒度等因素对催化剂性能的影响。

2. 制备方法（1）溶胶-凝胶法：该方法以铋盐为主要原料，通过溶液、溶胶和凝胶等步骤，最终制备出具有多孔结构的铋基半导体光催化剂。

（2）水热法：以金属盐为原料，在高温高压的水溶液中发生化学反应，形成具有特定结构的铋基半导体光催化剂。

（3）共沉淀法：将不同金属盐溶液混合，通过调节pH值等条件，使各金属离子共沉淀，形成复合氧化物前驱体，再经过煅烧等处理，得到铋基半导体光催化剂。

三、光催化有机合成反应的性能研究1. 实验条件与方法在光催化有机合成反应中，选择合适的反应体系、光源、催化剂用量等实验条件对提高反应效率和产物纯度具有重要意义。

实验中采用的光源一般为可见光或紫外光，反应体系通常为有机溶剂或水溶液。

通过改变催化剂用量、光源强度等条件，研究铋基半导体光催化剂在有机合成反应中的性能。

2. 性能评价与结果分析（1）催化活性评价：通过对比不同催化剂在相同条件下的反应速率、转化率等指标，评价铋基半导体光催化剂的催化活性。

（2）稳定性评价：通过多次循环实验，观察催化剂的活性变化情况，评价其稳定性。

（3）产物分析：通过光谱分析、质谱分析等手段，对产物进行结构分析和纯度检测，为后续的机理研究提供依据。

四、结论与展望本文通过制备不同方法的铋基半导体光催化剂，并对其在光催化有机合成反应中的性能进行研究，得出以下结论：1. 铋基半导体光催化剂具有优异的可见光响应和光催化性能，在有机合成、环境治理等领域具有广阔的应用前景。

钒酸铋基半导体光催化剂的水热合成光催化性能研究钒酸铋基半导体光催化剂的水热合成光催化性能研究摘要：光催化技术是一种绿色、可持续发展的环境修复和能源转换技术。

近年来，钒酸铋基半导体催化剂因其优异的光催化性能受到了广泛关注。

本研究以水热合成的方式制备了一种钒酸铋基半导体光催化剂，并对其光催化性能进行了研究。

结果表明，该催化剂具有较高的光催化活性和稳定性，可用于有机污染物的降解和水的净化。

此外，我们还研究了不同合成条件对该催化剂光催化性能的影响，并探讨了其光催化机制。

1. 引言近年来，全球环境污染问题日益严重，需要开发高效、低成本的环境修复技术。

光催化技术作为一种光能转化为化学能的方法，具有高效、无污染等优点，因此受到了广泛关注。

光催化剂是光催化过程中起到关键作用的材料，对其性能的研究对于提高光催化效率具有重要意义。

2. 实验方法我们采用水热法合成了一种钒酸铋基半导体光催化剂。

首先，将一定量的钒酸铋溶液和适量的氨水混合，调节溶液的pH值。

然后，将混合溶液转移到高压釜中，在一定的温度和压力条件下进行水热反应。

反应结束后，用磁力搅拌和超声处理将沉淀分散在水中，然后通过离心和干燥得到最终的光催化剂。

3. 结果和讨论通过扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）观察到的结果显示，合成的钒酸铋基光催化剂具有较为均匀的颗粒分布和纳米级别的颗粒大小。

X射线衍射（XRD）和能量散射光谱（EDS）的分析结果表明，合成的催化剂为纯相钒酸铋，并且元素分布均匀。

光催化降解甲基橙（一种有机污染物）的实验结果显示，在一定的光照条件下，钒酸铋基光催化剂能够高效降解甲基橙，降解效率达到80%以上。

此外，我们还研究了不同合成条件（如pH值、温度等）对光催化性能的影响。

结果表明，较高的pH值和适当的温度对于提高催化剂的光催化活性非常重要。

我们进一步通过光电流和荧光光谱的测试研究了钒酸铋基光催化剂的光催化机制。

结果表明，钒酸铋通过吸收可见光范围内的光子激发电子从价带跃迁到导带，产生电荷对，并通过氧化还原反应降解有机污染物。

《铋系半导体材料的微观结构改性及其对光催化有机合成反应的性能研究》篇一一、引言近年来，光催化有机合成反应成为了科学领域的一个热点。

在这个背景下，铋系半导体材料以其独特的电子结构和光催化性能在众多材料中脱颖而出。

其微观结构的改性不仅对材料的物理和化学性质有着深远影响，而且直接关系到光催化有机合成反应的效率和效果。

本文旨在探讨铋系半导体材料的微观结构改性及其对光催化有机合成反应的性能影响。

二、铋系半导体材料的微观结构特性铋系半导体材料是一种由铋和其他元素构成的化合物，具有特殊的电子结构和光学性质。

其微观结构主要包括晶体结构、能带结构以及表面性质等。

这些结构特性对光催化有机合成反应的性能具有重要影响。

三、微观结构改性的方法为了提升铋系半导体材料的光催化性能，我们需要对其微观结构进行改性。

以下是几种常用的改性方法：1. 掺杂：通过引入其他元素来改变材料的晶体结构和能带结构，从而提高其光吸收能力和光生载流子的分离效率。

2. 表面修饰：利用表面活性剂或贵金属纳米颗粒对材料表面进行修饰，提高其表面活性，从而增强光催化性能。

3. 构建异质结：通过与其他半导体材料形成异质结，提高光生载流子的传输效率，从而提高光催化性能。

四、微观结构改性对光催化有机合成反应的影响微观结构的改性对铋系半导体材料的光催化有机合成反应性能具有显著影响。

以下是具体的影响表现：1. 改性后的铋系半导体材料具有更强的光吸收能力和更高的光生载流子分离效率，这有助于提高光催化反应的效率和效果。

2. 表面修饰可以增强材料的表面活性，提高反应物在材料表面的吸附和反应速率，从而加速有机合成反应的进行。

3. 构建异质结可以有效地提高光生载流子的传输效率，降低光生电子和空穴的复合几率，从而提高光催化性能。

五、实验研究及结果分析为了验证上述理论，我们进行了实验研究。

以某铋系半导体材料为例，我们分别采用掺杂、表面修饰和构建异质结等方法对其微观结构进行改性，并对其在光催化有机合成反应中的性能进行了测试。