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随着经济和社会的快速发展,各种工业过程产生大量含有有机污染物的废水,对人类的健康和生态系统的平衡造成了严重的威胁。目前,治理水体污染已成为环境污染治理领域最前沿的研究方向之一。半导体光催化技术具有绿色及可再生的优点,提供了一种高效利用太阳能和有效治理环境污染的途径。Bi2MO6(M=W,Mo)具有独特的层状Aurivillius结构以及较小的禁带宽度,能够捕获可见光。然而,由于可见光利用率低,光生电子空穴对复合率高,使单组分Bi2MO6(M=W,Mo)的实际应用受到限制。本论文主要围绕Bi2MO6(M=W,Mo)基纳米材料的结构及性能优化展开研究,采用静电纺丝技术制备了多种具有一维结构的Bi2MO6(M=W,Mo)异质结构光催化剂,并对其光催化性能进行了详细的讨论。主要研究内容如下:1.采用静电纺丝法结合煅烧工艺制备了新型榆枝状γ-Bi2MoO6多级纳米结构。这种独特的纳米结构由纳米管和纳米片组成,具有较大的比表面积,可以促进催化剂与污染物的传输。通过控制烧结温度,研究了榆枝状γ-Bi2MoO6多级纳米结构的形成机理。此外,基于密度泛函理论(DFT)对多级纳米结构的电子结构进行了计算。与γ-Bi2MoO6纳米颗粒相比,榆枝状γ-Bi2MoO6多级纳米结构对RhB的光降解性能明显增强。2.采用静电纺丝和后期热处理相结合的方法,合成了同轴In2O3/Bi2MoO6异质结构纳米带。In2O3壳层均匀地包覆在连续Bi2MoO6内核上。通过理论分析和实验研究,提出了合理的同轴异质结构纳米带的形成机理。新型的同轴结构可以促进光生电子空穴对的分离和拓宽光响应范围。因此在模拟太阳光照射下对4-NP的降解过程中,同轴In2O3/Bi2MoO6异质结构纳米带具有较强的光电化学性能以及具有良好的重复利用性。3.采用简单的静电纺丝工艺结合煅烧工艺合成了一维Bi2MoxW1-xO6(x=0,0.2,0.25,0.5,0.67,1)光催化剂。制备的Bi2MoxW1-xO6纳米纤维由尺寸为30-50 nm的纳米片组成。研究了Bi2MoxW1-xO6(x=0,0.2,0.25,0.5,0.67,1)纳米纤维对罗丹明b(RhB)有机染料的光催化降解能力,实验结果表明,Bi2Mo0.25W0.75O6纳米纤维在可见光照射下的光催化性能明显优于Bi2MoxW1-xO6(x=0,0.2,0.5,0.67和1)。另外,详细解释了Bi2Mo0.25W0.75O6纳米纤维光催化性能明显增强的原因。4.采用静电纺丝结合氧化还原法制备了具有优异光电化学性能的一维超薄Pt/CeO2/Bi2WO6纳米带并研究了Pt的负载含量对光催化性能的影响。通过对亚甲基蓝(MB)染料的光催化降解,充分测定了样品的光催化性能。结果表明,在CeO2/Bi2WO6纳米带上负载Pt纳米颗粒可显著提高体系的光催化活性,而且Pt在CeO2/Bi2WO6上的最佳负载量为2%。基于实验结果,在理论方面详细阐明了超薄Pt/CeO2/Bi2WO6纳米带可见光催化能力增强的机理。5.采用静电纺丝和煅烧相结合的方法,成功地制备了ZnO/γ-Bi2MoO6异质结构纳米管。所制备的纳米管由ZnO和γ-Bi2MoO6纳米颗粒组成外壳,其外径约为400~500 nm,壁厚约为90 nm。通过在可见光下对亚甲基蓝(MB)的光降解和光电流密度(PC)测试,评价了异质结构纳米管的光催化活性。结果表明,ZnO/γ-Bi2MoO6纳米管具有优异的光催化和循环利用性能。