龚 焱, 张 秀 芳, 董 晓 丽, 马 春

(大连工业大学 化工与材料学院 辽宁 大连 116034)

0 引 言

自从1972年日本东京大学教授Fujishima和Honda发现TiO2单晶电极在光的作用下不仅可分解水还可以分解其他物质以来[1],光催化反应在环境治理和能源开发方面得到了普遍的关注,关于光催化材料的研究开发,成为目前国内外研究的热点[2]。

目前,应用最为广泛的半导体光催化剂TiO2的带隙宽度为3.2 eV,仅在紫外光照射下有响应,对太阳光的利用效率很低。为解决这一问题,人们开始进行新型的可见光催化剂的开发[3-4]。钒酸铋(BiVO4)作为其中一种具有可见光活性的新型半导体光催化剂,得到了广泛的关注[5-6]。它在可见光作用下,能分解H2O和有机污染物[7]。Kudo A等[8]报道,具有单斜晶结构的BiVO4在可见光照射下,分解硝酸银水溶液有较高的放氧活性。水热合成[9-11]作为一种制备无机材料的可控方法显示出极大的优势:材料的尺寸和形貌可通过调节不同的水热条件控制,一步处理的便捷性使得水热制备法既迅速且易于重复。本研究以Bi(NO3)3·5H2O、NH4VO3等为反应物,采用了反应条件较温和的水热法合成新型的可见光催化剂BiVO4,对其进行表征,考察了其在可见光作用下对罗丹明B降解性能,并对其反应动力学进行了研究。

1 实 验

1.1 原料及试剂

硝酸铋[Bi(NO3)3·5H2O],偏钒酸铵(NH4VO3),氨水(NH3·H2O),硝酸(HNO3),无水乙醇,均为分析纯。

1.2 仪 器

X射线衍射仪,Shimadzu LabX-6000,日本；紫外-可见分光光度计,UV-160A,日本；721分光光度计,上海第三分析仪器厂；聚四氟乙烯反应釜,50 mL,长春市绿园区四海模具厂；VL-503台式离心机,上海安亭科学仪器厂；……