釩（鉬）酸鉍光催化劑的軟化學(xué)合成及其性能研究.pdf

1、自從進(jìn)入21世紀(jì)以后，人類不斷面臨能源危機(jī)，生活環(huán)境日益惡化，那么充分利用自然資源成為當(dāng)下主要研究方向。太陽能是自然界最豐富的資源，我們的利用光催化技術(shù)降解有機(jī)污染物正好可以充分利用太陽能。且近年來光催化技術(shù)的研究已成為熱點(diǎn)，新型半導(dǎo)體光催化劑的開發(fā)對高效利用太陽能有重大意義。鉬（釩）酸鉍是鉍系光催化劑中的代表，它們不僅可見光催化活性良好，且不會造成二次污染，受到國內(nèi)外研究工作者的廣泛關(guān)注。本文研究重點(diǎn)主要是探索乙二醇溶劑熱法合成釩酸鉍

2、的最佳 pH值，并在此基礎(chǔ)上對其進(jìn)行金屬Cu摻雜改性；再則是研究溶膠-凝膠法制備鉬酸鉍的基礎(chǔ)條件，然后在最佳制備條件下對其進(jìn)行金屬Eu和金屬Fe共摻雜改性來進(jìn)一步提高其可見光催化活性。具體研究內(nèi)容如下：
　?。?）以硝酸鉍、偏釩酸銨為原料，采用乙二醇溶劑熱法，在反應(yīng)溫度為180℃，反應(yīng)時間為10 h的條件下制備釩酸鉍光催化劑，探索其最佳pH；并通過XRD、SEM和UV-Vis DRS對所制備的樣品進(jìn)行表征。研究反應(yīng)不同pH對BiV

3、O4可見光催化活性的影響。結(jié)果表明：pH=11時，釩酸鉍光催化活性最佳，對羅丹明B的降解率為37.06％。而后在pH=11基礎(chǔ)上，添加乙二胺四乙酸（EDTA）作為螯合劑，成功制備出一系列分層的蠶繭包裹狀結(jié)構(gòu)的xCu-BiVO4光催化劑，并研究摻雜組分Cu對BiVO4的影響，利用XRD、SEM、XPS、PL和UV-vis DRS等手段對其進(jìn)行表征和分析。結(jié)果表明：大量的 Cu2+對 BiVO4的晶相沒有影響，但是對它的形態(tài)有很大的影響，由

4、于 Cu2+的摻雜，催化劑的形貌由由花朵狀變成了分層的蠶繭包裹狀結(jié)構(gòu)。通過在可見光照射下降解羅丹明B（RhB）溶液的實(shí)驗(yàn)，摻雜Cu2+能有效的加強(qiáng)了光催化劑BiVO4的活性，由于改變形貌而提高了光催化活性，加強(qiáng)了光吸收，減小了禁帶寬度并且降低了光生電子-空穴對的復(fù)合率。光催化性能最好的是1.5Cu-BiVO4，它使羅丹明B溶液在可見光照射下50 min后的降解率達(dá)到了96%。
　?。?）以硝酸鉍、鉬酸銨為原料，采用溶膠-凝膠法制備

5、鉬酸鉍光催化劑。探索其最佳煅燒溫度，并通過XRD、SEM、TEM和UV-Vis DRS對所制備的樣品進(jìn)行表征。研究反應(yīng)不同煅燒溫度對Bi2Mo3O12可見光催化活性的影響。結(jié)果表明：煅燒溫度為450℃時，Bi2Mo3O12的光催化活性最佳，對羅丹明B的降解率為58%。在最佳煅燒溫度的基礎(chǔ)上對其進(jìn)行摻雜改性實(shí)驗(yàn)，成功制備出了摻雜金屬Fe、金屬Eu以及金屬Fe與金屬Eu共摻雜的BMO光催化劑。利用XPS、XRD、SEM、PL和UV-vis