WO3-BiVO4復(fù)合光催化劑的制備及其可見光光催化性能研究.pdf

1、近年來(lái)，隨著我國(guó)化工行業(yè)的發(fā)展，大量如羅丹明B等有毒染色劑進(jìn)入環(huán)境水體，更有不法商家利用該染色劑來(lái)加工食品，對(duì)環(huán)境水體和人體造成極大危害。研究表明，羅丹明B通過(guò)傳統(tǒng)污水處理工藝很難去除，可以利用光催化技術(shù)對(duì)其進(jìn)行降解。當(dāng)光子能量高于半導(dǎo)體吸收閾值的光照射半導(dǎo)體時(shí)，半導(dǎo)體的價(jià)帶電子發(fā)生帶間躍遷，即從價(jià)帶躍遷到導(dǎo)帶，從而產(chǎn)生光生電子(e-)和空穴(h+)。此時(shí)吸附在納米顆粒表面的溶解氧俘獲電子形成超氧負(fù)離子，空穴將吸附在催化劑表面的氫氧根離

2、子和水氧化成氫氧自由基，超氧負(fù)離子和氫氧自由基具有很強(qiáng)的氧化性，能將絕大多數(shù)的有機(jī)物氧化至最終產(chǎn)物CO2和H2O。
　　本文對(duì)制備WO3/BiVO4新型納米異質(zhì)結(jié)光催化劑進(jìn)行了探究，提出了可行的實(shí)驗(yàn)方案，并對(duì)光催化過(guò)程的影響因素和反應(yīng)機(jī)理上做了相應(yīng)討論。相比于其他光催化劑，BiVO4由于其禁帶寬度窄、高穩(wěn)定性、可回收率高、無(wú)毒性、成本低廉等優(yōu)勢(shì)，具備較為廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文通過(guò)水熱合成法，以Bi(NO3)3·5H2O為

3、鉍源、NH4VO3為釩源，以PEG-200為表面活性劑制備出了納米級(jí)釩酸鉍半導(dǎo)體光催化劑，詳細(xì)分析了制備的溫度、時(shí)間、PH對(duì)光催化劑的形貌特征以及催化效果的影響，并以粉末X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、紫外-可見漫反射光譜(UV-Vis-DRS)能譜分析等手段對(duì)其進(jìn)行了表征，并對(duì)所形成的微觀表面形貌的機(jī)理進(jìn)行了解釋。
　　結(jié)果表明，水熱溫度為200℃時(shí)，水熱時(shí)間為6個(gè)小時(shí)，制備PH為7時(shí)所合成的釩酸鉍催化劑樣品對(duì)羅

4、丹明B有良好的光催化活性，所合成的半導(dǎo)體釩酸鉍樣品為單斜晶相結(jié)構(gòu)，可見光照射300min后，對(duì)羅丹明B溶液的脫色率可達(dá)73.8％。
　　另外，對(duì)BiVO4也進(jìn)行了光催化劑的復(fù)合改性研究，采用水熱法制備了WO3/BiVO4復(fù)合光催化劑，并對(duì)其合成條件的優(yōu)化進(jìn)行了討論，并對(duì)其進(jìn)行了光催化效果的分析，結(jié)果表明WO3/BiVO4復(fù)合光催化劑的催化活性較同等方法制備的純相BiVO4有了一定提高，文章最后對(duì)BiVO4及WO3/BiVO4光催化