WO3/BiOCOOH复合光催化剂催化降解罗丹明B溶液
2021-01-16曹江平李雯欣陈建林
张 彩,曹江平,李雯欣,陈建林
(南京大学 污染控制与资源化研究国家重点实验室,江苏 南京210023)
印染行业每年产生的废水量占全国总废水量的10%,为6亿~7亿吨[1],废水中有机物含量高,色度深,pH波动幅度大,水质变化剧烈[2],严重影响水体安全。光催化技术由于降解能力强、节能高效、成本低廉、符合环保等要求,成为目前研究的热点[3]。
甲酸氧铋(BiOCOOH)是一种新型光催化剂,但其光催化活性受限于它的宽光带和较差的可见光利用率。WO3是在(2.4~2.8) eV范围内具有窄禁带的重要半导体材料,在可见光下具有良好的催化活性[4]。将WO3复合到甲酸氧铋上,可拓宽它的可见光吸收范围,抑制光生电子-空穴对复合,从而提高其光催化活性。
本文用二次水热法制备WO3/BiOCOOH复合光催化剂,并探究影响催化剂催化性能的因素以及催化剂的重复使用性能。
1 实验部分
1.1 WO3/BiOCOOH复合光催化剂制备
将一定量Bi(NO3)3·5H2O溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中,二者质量比为1∶10,超声得到溶液A;称取一定量的WO3溶解在适量的去离子水中,超声得到悬浮液B。在悬浮液B中缓慢加入溶液A,用氨水调节pH,持续搅拌一段时间后,将混合液转移到反应釜中,一定温度下反应一段时间。静置冷却至室温,过滤得固体产物,去离子水反复洗涤后,干燥得到WO3/BiOCOOH复合光催化剂[10]。
1.2 光催化降解实验
在无光照情况下,向自制光反应器中投加100 mL浓度为20 mg·L-1的罗丹明B溶液和50 mg复合光催化剂,持续搅拌反应30 min, 达到吸附-脱附平衡状态。然后打开光源,反应一定时间,吸出约4 mL溶液,用0.22 μm水系滤头进行过滤后,用紫外-可见分光光度计测其554 nm处吸光度,计算罗丹明B溶液的脱色率。……
