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点燃温度对溶液燃烧合成BiVO4超细粉体及其光催化性能影响

2016-04-19李家科赵学国黄丽群王艳香

陶瓷学报 2016年1期

李家科,刘 欣,程 凯,赵学国,黄丽群,王艳香

(景德镇陶瓷学院 材料科学与工程学院,江西 景德镇 333403)



点燃温度对溶液燃烧合成BiVO4超细粉体及其光催化性能影响

李家科,刘 欣,程 凯,赵学国,黄丽群,王艳香

(景德镇陶瓷学院 材料科学与工程学院,江西 景德镇 333403)

摘要:以Bi(NO3)3·5H2O、NH4VO3和C12H22O11为原料,采用溶液燃烧法合成BiVO4超细粉体。利用XRD、SEM和分光光度计等测试方法,研究了点燃温度对合成粉体的物相组成、微观形貌和光催化性能的影响。结果表明:当点燃温度较低时(300 ℃和400 ℃),合成粉体由单斜相和四方相BiVO4组成;当点燃温度较高时(500 ℃和600 ℃),由单斜相BiVO4组成。在点燃温度为500 ℃条件下,合成BiVO4粉体具有最佳的光催化性能,在高压汞灯照射240 min,对亚甲蓝溶液(10 mg/L)的降解率为55.7%,且光催化反应符合一级动力学方程。

关键词:溶液燃烧法;点燃温度;物相组成;光催化性能

E-mail:jiakeli.jci@163.com

0 引 言

铋基复合氧化物主要有BiVO4、Bi2WO6、Bi2MoO6、Bi2FeO4、Bi3NbO7、Bi2GeO5、Bi2Ti2O7和BiPO4等,由于其具有独特的物理化学性能,如光学效应、光电性能和铁电性等,在石油、化工和电子等领域具有广阔应用前景[1-3]。而BiVO4作为典型的铋基复合氧化物,由于具有较窄的带隙宽度和稳定物化性能,可被用于光催化材料,因而被广泛关注和深入研究[4-6]。

超细粉体的制备方法有固相法和液相法,其中液相法主要有溶胶-凝胶法[7]、共沉淀法[8]、水热法[9]和燃烧法[10]等。溶液燃烧法是利用可溶性金属盐和燃料形成前驱体溶液,在300-600 ℃下点燃促发前驱体溶液发生氧化-还原反应,从而合成超细粉体[11]。该方法具有制备工艺简单、反应产物纯度高、粒度小和形态可控等优点。……

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