纤维基钒酸铋的制备及其光催化性能
2018-06-25瞿建刚王春梅徐俊芳钱佳琪
纺织学报 2018年6期
蓝 舟, 瞿建刚, 王春梅, 徐俊芳, 钱佳琪
(南通大学 纺织服装学院, 江苏 南通 226019)
环境污染和能源危机是人们亟待解决的问题,为了人类的生存和发展,控制治理各种化学污染和开发利用太阳能显得极其重要。半导体光催化技术能够将太阳能转化为对人类有利的氢能源,可帮助人类解决温室效应以及因化石能源枯竭引起的危机;在解决环境污染方法中,光催化降解有机污染物是比较廉价可行的技术。在众多半导体光催化材料研究中,由于二氧化钛具有价格低廉、氧化能力强、无毒性、光诱导性和亲水性良好等特点而被广泛使用[1],但是二氧化钛吸收的禁带宽度(>3.2 eV)[2]太大,只对紫外光(λ< 400 nm)有驱动反应,无法充分利用占太阳光43%的可见光[3]。
钒酸铋(BiVO4)的禁带宽度相对较窄,是一种具备可见光响应的理想光催化剂,在光解制氢和光降解有机污染物方面受到普遍关注[4]。BiVO4有单斜白钨矿结构、四方锆石结构和四方白钨矿结构3种晶型,在不同条件下各晶型能够相互转化[5]。有研究表明,单斜晶型结构BiVO4具有较好的可见光光催化性能[6],但BiVO4光催化剂光生电子-空穴复合概率非常高而导致其光量子效率很低,同时粉末状BiVO4光催化材料存在易沉淀、不易重复利用等缺点,制备负载型钒酸铋光催化剂有利于拓展其在污水处理等领域的应用。相比于陶瓷、玻璃和金属等硬质无机材料,无机纤维通常具有较大的比表面积,且可选择性富集污染物或目标降解物,有利于提高钒酸铋的光催化效率[7]。研究发现,将2 g的钒……
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