郑洁 陈郯 任伶俐

摘 要：以Bi（NO3）3.5H2O、尿素（Urea）、乙二醇（EG）为原料，通过改变不同材料之间的物质的量以及反应发生的条件，探究不同工艺下制得的Bi2O3的形貌特征，对其光催化性能进行表征，实验表明：160℃下恒温加热24h时制得的Bi2O3的光催化性能最佳。

关键词：氧化铋；可见光；光催化；废水处理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.20.014

1 前言

Bi2O3是最简单的一元铋系光催化剂，具有特殊的电子结构和优异的可见光响应光催化性能[1]，被誉为最有前景的半导体光催化材料之一。Bi2O3的带隙能量仅为2.8eV[2]，能更加积极响应波长较长的可见光。然而，Bi2O3受光激发产生的电子空穴对不稳定性较强，极易在Bi2O3的内外部发生再复合，严重降低了光量子点的利用率[3]。当氧化铋吸收的能量大于其禁带宽度时，处于价带的电子跃迁到导带[4]，产生光生电子和空穴，与吸附在Bi2O3表面的有机污染物接触发生氧化还原反应[5]，有机分子结构逐渐瓦解，生成H2O、CO2等无机化合物。

2 实验

2.1 实验仪器与试剂

Bi（NO3）3.5H2O、尿素（Urea）、乙二醇（EG）、蒸馏水、罗丹明B（RhB）、PLS-SXE300疝灯光源、电热鼓风干燥箱、TG16-W微量高速离心机、80-2离心沉淀器和722s可见分光光度计。

2.2 Bi2O3的制备

将0.75mmol Bi（NO3）3.5H2O、尿素（Urea）分别按摩尔比1：1、1：3.6加入到50mL EG中，放入160℃恒温保持12h和24h。待反应釜自然冷却后，离心烘干，收集样品。

2.3 光催化表征

将称取50mg样品，加入50mL 10mg/L RhB，超声分散5分钟后避光搅拌30min，以形成稳定均匀的分散体系。常光见光3min后，加PLS-SXE300疝灯光源，每隔15min取5mL反应液，离心测其上清液的吸光度。

3 结果与讨论

3.1 SEM和XRD分析

从图1（a）可以看出，摩爾比为1：1，时间为12h制备的氧化铋材料大小约为7～10μm，表面由层叠的不规则的珊瑚状物质堆叠而成。……