BiVO4微結(jié)構(gòu)協(xié)同作用下的可見光響應(yīng)型Photo-Fenton反應(yīng).pdf

1、本研究將可見光響應(yīng)型催化劑BiVO4引入助非均相Fenton反應(yīng)，構(gòu)建了一個多元反應(yīng)體系，對合成條件進(jìn)行了調(diào)控對比研究。本研究利用溶劑熱合成法制備了晶相穩(wěn)定的Fe3O4納米磁性顆粒，并對其微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。通過對磁性顆粒的制備工藝條件進(jìn)行比較優(yōu)化，獲得磁性顆粒的最佳制備工藝條件。利用醇/水熱合成法制備了可見光響應(yīng)型BiVO4及BiVO4/Fe3O4復(fù)合微結(jié)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH值、表面活性劑類型、Fe3O4摻雜量等工藝參數(shù)調(diào)控產(chǎn)物的晶相

2、組成及形貌，探索水熱生長過程中合成條件與產(chǎn)物形態(tài)的關(guān)系，從而找出制備BiVO4/Fe3O4的最佳條件。以光催化降解羅丹明B(RhB)為模型反應(yīng)，考察不同條件下制備的BiVO4與BiVO4微結(jié)構(gòu)協(xié)同作用下的可見光響應(yīng)型Photo-Fenton反應(yīng)對染料降解性能的差異，同時考察不同制備條件對BiVO4/Fe3O4復(fù)合材料的可見光光助芬頓協(xié)同作用及其回收效果的影響。通過X射線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、紫外-可見漫反射光譜（UV

3、-Vis DRS）、低溫氮?dú)馕?脫附等手段對該光催化劑進(jìn)行物性表征，并可見光照射下對BiVO4微結(jié)構(gòu)負(fù)載可見光響應(yīng)型Photo-Fenton反應(yīng)的有機(jī)染料降解效果進(jìn)行評估，對復(fù)合光催化劑的制備工藝條件進(jìn)行比較優(yōu)化。
　　以聚乙烯基吡咯烷酮（PVP）作為表面活性劑，F(xiàn)e3O4摻雜量為0.2％wt，采用醇/水熱合成法制備了尺寸約為0.3~0.6μm細(xì)小條狀結(jié)構(gòu)的BiVO4/Fe3O4材料，并通過調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH值調(diào)控產(chǎn)物的晶相組成及形

4、貌。pH=7條件下制備的單斜白鎢礦型的BiVO4/Fe3O4具有最為規(guī)整的微結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出最大的比表面積以及最佳的光催化活性。BiVO4微結(jié)構(gòu)與Fenton反應(yīng)的協(xié)同作用顯示出優(yōu)越的可見光降解性能，對有機(jī)染料降解所用時間大幅縮短，60min內(nèi)可將99%的RhB降解，具有更加高效的可見光吸收效率以及光催化活性。
　　以尿素（urea）作為表面活性劑，F(xiàn)e3O4摻雜量為0.2%wt，前驅(qū)液pH=1，采用水熱合成法制備了直徑約為4.5~6

5、.5μm的餅狀結(jié)構(gòu)， BiVO4微結(jié)構(gòu)與Fenton反應(yīng)的協(xié)同作用顯示出優(yōu)越的可見光降解性能，具有更加高效的可見光吸收效率以及光催化活性。同等條件下更改Fe3O4摻雜量為10%wt，制備了直徑約為5.5~7.5μm的規(guī)整餅狀結(jié)構(gòu)，能夠更好的復(fù)合Fe3O4顆粒，具有鐵磁性和超順磁性，極佳的鑲嵌結(jié)構(gòu)使其表現(xiàn)出最佳的回收效果。
　　研究結(jié)果表明，將催化劑BiVO4引入可見光助非均相Fenton反應(yīng)體系，在Fe3O4摻雜量為0.2%wt時