可見(jiàn)光催化劑釩酸鉍的制備及特性研究.pdf

1、光化學(xué)轉(zhuǎn)化是有機(jī)污染物在生態(tài)環(huán)境中有效去除的重要方式。隨著我國(guó)水體環(huán)境和大氣環(huán)境有機(jī)污染的日益嚴(yán)峻，有必要開(kāi)發(fā)高效節(jié)能的光催化劑，其中可見(jiàn)光驅(qū)動(dòng)催化劑的研發(fā)更是環(huán)境領(lǐng)域的重要課題。
　　當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，能源消耗和環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越突出，利用各種有效手段治理環(huán)境污染已經(jīng)迫在眉睫。在越來(lái)越多的治理方法中，光催化技術(shù)由于在空氣凈化、廢水處理、消毒殺菌等多個(gè)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用備受人們的重視。利用光催化劑降解有機(jī)污染物，不但能夠得到有效

2、處理，同時(shí)能不易帶來(lái)二次污染。釩酸鉍是一種新型可見(jiàn)光響應(yīng)型半導(dǎo)體光催化劑，由于帶隙相對(duì)較窄、可見(jiàn)光催化活性較高等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。因此釩酸鉍光催化材料具有良好的應(yīng)用前景。
　　本研究以Bi(NO3)3·5H2O和NH4VO3為材料，采用水熱反應(yīng)合成法在一定條件（T=160℃和T=180℃，pH=2，3，4，5，6，7，8，9）制備了系列BiVO4，利用SRD、SEM、UV-Vis DRS對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行性能表征，并用亞甲基藍(lán)作為模擬物測(cè)

3、試了BiVO4的可見(jiàn)光催化活性。討論了不同溫度、不同pH對(duì)釩酸鉍晶體結(jié)構(gòu)和光催化性能的研究，最后在釩酸鉍催化條件下對(duì)2-氯代苯甲酸進(jìn)行了初步的可見(jiàn)光降解研究。
　　研究結(jié)果顯示:水熱溫度、反應(yīng)液pH對(duì)釩酸鉍晶體結(jié)構(gòu)有很大程度的影響。溫度為180℃，pH為5的反應(yīng)液中制備的釩酸鉍在曝氣和催化劑用量為1.5 g/L時(shí)其降解效率最好。XRD和SEM分析表明，pH=5時(shí)，樣品為片狀純單斜相BiVO4，pH=2-4和pH=7-9時(shí)制備的是單

4、斜相和四方相的混合相BiVO4，表明不同pH條件下制備的BiVO4樣品晶型結(jié)構(gòu)顯著不同，其中過(guò)酸或過(guò)堿條件均不利于單斜晶型BiVO4的生成。亞甲基藍(lán)可見(jiàn)光降解實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，pH為5時(shí)制備BiVO4對(duì)亞甲基藍(lán)光解催化效果最好，可見(jiàn)光降解4小時(shí)后降解率高達(dá)72％左右，而pH值為2，4和9時(shí)BiVO4對(duì)亞甲基藍(lán)的可見(jiàn)光催化降解率不到20.0％，說(shuō)明制備溶液體系pH值顯著影響B(tài)iVO4的可見(jiàn)光催化活性。利用最佳條件（水溶液，pH=5，T=180