WO3-BiVO4復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，隨著我國化工行業(yè)的發(fā)展，大量如羅丹明B等有毒染色劑進入環(huán)境水體，更有不法商家利用該染色劑來加工食品，對環(huán)境水體和人體造成極大危害。研究表明，羅丹明B通過傳統(tǒng)污水處理工藝很難去除，可以利用光催化技術對其進行降解。當光子能量高于半導體吸收閾值的光照射半導體時，半導體的價帶電子發(fā)生帶間躍遷，即從價帶躍遷到導帶，從而產(chǎn)生光生電子(e-)和空穴(h+)。此時吸附在納米顆粒表面的溶解氧俘獲電子形成超氧負離子，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，超氧負離子和氫氧自由基具有很強的氧化性，能將絕大多數(shù)的有機物氧化至最終產(chǎn)物CO2和H2O。
　　本文對制備WO3/BiVO4新型納米異質(zhì)結光催化劑進行了探究，提出了可行的實驗方案，并對光催化過程的影響因素和反應機理上做了相應討論。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、無毒性、成本低廉等優(yōu)勢，具備較為廣闊的應用前景。
　　本文通過水熱合成法，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釩酸鉍半導體光催化劑，詳細分析了制備的溫度、時間、PH對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)能譜分析等手段對其進行了表征，并對所形成的微觀表面形貌的機理進行了解釋。
　　結果表明，水熱溫度為200℃時，水熱時間為6個小時，制備PH為7時所合成的釩酸鉍催化劑樣品對羅

4、丹明B有良好的光催化活性，所合成的半導體釩酸鉍樣品為單斜晶相結構，可見光照射300min后，對羅丹明B溶液的脫色率可達73.8％。
　　另外，對BiVO4也進行了光催化劑的復合改性研究，采用水熱法制備了WO3/BiVO4復合光催化劑，并對其合成條件的優(yōu)化進行了討論，并對其進行了光催化效果的分析，結果表明WO3/BiVO4復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BiVO4及WO3/BiVO4光催化