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近年来,钽酸盐化合物在光催化方面表现出了优异的催化性能,特别是在光解水和光催化降解有机污染物方面,这引起了人们对钽酸盐催化剂的高度关注。但是,钽组酸盐的带隙一般较宽,只可吸收紫外光,可见光利用率低,即太阳能利用率低,这大大限制了其在实际中的应用。近几年,通过复合、贵金属沉积、金属及非金属离子掺杂等方法调控钽酸盐的光催化性能使其对可见光响应已成为半导体光催化领域的研究热点之一,同时这也为解决人类所面临的资源和环境问题提供了广阔的应用前景。本论文以钽酸钠(NaTaO3)和钽酸铋(Bi3TaO7)为主要研究对象,通过复合降低光生电子和空穴的复合率借以提高半导体光催化剂的光催化活性。本论文的研究内容可总结为以下几个方面:1.分别以水热法和回流法合成NaTaO3和氧化石墨烯(GO),然后再通过水热法制备出复合光催化剂NaTaO3/GO。通过XRD,TEM,FT-IR等测试表征其化合物由NaTaO3和GO组成。通过Raman测试,发现NaTaO3/GO的ID/IG值(ID/IG=1.26)有较GO(ID/IG=0.54)增大的趋势,说明由于NaTaO3的引入,在复合相中产生了较强的相互作用力,使得在GO结构中形成了更多的sp3缺陷。XPS测试表明复合相中C(C-O),C(C=O)和C(COOH)的数量显著下降,同时伴随有C(C-C)的大量增加,说明复合相NaTaO3/GO中GO发生了部分还原,这更加有利于电子的传输,以提高光催化效率。光电流测试结果和光催化降解四环素(TC)的数据也为上述论断提供了相应的佐证。2.水热法制备出一种新型半导体复合光催化剂WO3/NaTaO3。探究了不同量WO3复合的催化剂在可见光照射下对盐酸四环素的降解。与纯相WO3和NaTaO3相比,复合催化剂表现出更好的可见光催化降解四环素的活性,这是由于复合催化剂形成的球形异质结减少了载流子的复合。最后,通过实验结果分析,提出了一种可能的光催化反应机制。本章的研究为合成更环保、更新颖、更高效的催化剂提供了线索,并促进它们在环境修复方面的实际应用。3.混合焙烧方法合成了光催化剂Bi2O3/Bi3TaO7。在可见光照射下,通过对盐酸四环素降解的实验结果证明,随着Bi2O3复合量的增大,样品对盐酸四环素的氧化能力逐渐提高,但是当Bi2O3复合量增加到一定量时,复合光催化剂性能反而有所降低,Bi2O3/Bi3TaO7的最佳比例为2.0。这表明,一定量Bi2O3/Bi3TaO7的复合可以有效抑制电子-空穴对的重组,延长其存活寿命,提高光量子效率,从而进一步提高光催化效率。