可見光下降解有機污染物的碳改性BiVO4催化劑研究.pdf

1、針對近年來水中有機污染物帶來的嚴重環(huán)境問題，結(jié)合BiVO4的可見光響應(yīng)性能，本文以苯酚作為目標(biāo)污染物分別系統(tǒng)研究了原位碳和石墨烯改性BiVO4的光催化活性，并通過電子捕獲劑協(xié)同其光催化降解苯酚。
　　通過浸漬煅燒法制備了原位碳改性BiVO4。通過表征發(fā)現(xiàn)，碳的負載沒有改變BiVO4的單斜晶結(jié)構(gòu)，但其結(jié)晶度隨碳載量的增加而下降，催化劑的晶面也變得粗糙。BiVO4的比表面積和光生電子空穴對的分離能力隨碳環(huán)數(shù)及載量的增加而增加，對可見光

2、的吸收性能隨著碳載量的增加而變強。研究結(jié)果表明，載量一定時，催化劑的活性隨碳環(huán)數(shù)的增加而增強，碳源相同時，其活性隨著載量的增加而先升高后降低，其中以纖維素為碳源，載量為0.5wt.％時活性最高，苯酚去除率達88.7%。
　　考察了原位碳改性BiVO4的煅燒溫度的影響。表征結(jié)果顯示，煅燒溫度為400℃-600℃時，催化劑保持單斜晶相，700℃和800℃時發(fā)生相變，其表面也變得粗糙，BiVO4的結(jié)晶度、比表面積和電子空穴對的分離能力隨

3、煅燒溫度的升高先升高后降低，500℃時最好，而對可見光的吸收性能逐漸增強。其活性隨煅燒溫度的升高先上升后下降，500℃時活性最優(yōu)。
　　采用水熱法制備了石墨烯改性BiVO4。表征結(jié)果顯示，石墨烯的負載沒有改變BiVO4的單斜晶結(jié)構(gòu)，但其結(jié)晶度隨石墨烯尺寸的減小下降，其比表面積和電子空穴對分離能力先升高后降低，石墨烯尺寸為5-7μm載量為0.5wt.%時最高。另外，石墨烯對催化劑的形貌有一定影響，隨著石墨烯尺寸的減小和載量的增大，B

4、iVO4表面逐漸被包裹；催化劑對可見光的吸收隨石墨烯尺寸的減小和石墨烯載量的增加而增強，尺寸為5-7μm載量為2.0wt.%時吸收性能最好。實驗結(jié)果表明，隨著石墨烯尺寸的減小和載量的增大，催化劑的活性先升高后降低，其中石墨烯尺寸為5-7μm，載量為0.5wt.%時活性最高，苯酚去除率達65.2%。
　　以電子捕獲劑KBrO3協(xié)同篩選出的最優(yōu)催化劑降解苯酚，當(dāng)催化劑投加量為1g/L、pH值為3、KBrO3投加量為25mmol/L時的