BiOCl/BiVO4的原位合成及其可见光催化性能的研究
2021-05-21哈尔滨师范大学翟羽佳
哈尔滨师范大学 翟羽佳
本文通过原位合成的方法制备了BiOCl/BiVO4光催化材料,采用XRD、SEM、TEM,等对样品的形貌及组成进行分析,利用在可见光照射下对RhB溶液的光催化降解对样品的光催化活性进行分析评判。实验表明,BiVO4与BiOCl原位复合,形成了异质结,原位合成的BiOCl/BiVO4具有较高的光催化活性。
人类进入21世纪以来,随着工业农业等发展,给水资源带来了严重的污染,染料废水对公共健康产生了极大的威胁。半导体光催化技术被认为是解决能源和环境污染问题的一种极为有前景的技术。
BiOCl是一种环保的新型材料,由于其特殊的由Cl-和[Bi2O2]2+交错的极性二维层状结构,自身产生的内部电场且载流子转移距离较短,BiOCl显示出独特的光学化学性质。这引起了人们对BiOCl的极大关注。BiVO4可以有效地吸收可见光,但是在进行光催化降解时单相钒酸铋的催化活性不够高,因此需要对其进行改性,以提高其催化效率。
1 实验部分
1.1 化学试剂
实验中使用的材料为:五水硝酸铋(Bi(NO)3·5H2O)、氯化钾(KCl)、偏钒酸铵(NH4VO3)、碘化钾(KI)、去离子水、无水乙醇、异丙醇(IPA)、1,4苯醌、罗丹明B(RhB),均为分析纯。
1.2 光催化材料的制备
1.2.1 BiOCl的制备
取0.5mmolBi(NO)3·5H2O,放入15ml去离子水中搅拌至完全溶解,取0.5mmolKCl放入蒸馏水15ml中搅拌直至完全溶解。将KCl溶液缓慢滴入Bi(NO)3·5H2O溶液中,将混合溶液移入50ml的反应釜中,放置烘箱中160℃恒温保持24h,待反应结束,冷却后,用去离子水和无水乙醇进行多次清洗,保持50℃下干燥一晚,得到白色粉末即为BiOCl。
1.2.2 BiOCl/BiVO4复合材料的制备
取制备的BiOCl粉末0.206g放入30ml蒸馏水中超声15min并搅拌30min分散均匀,加入0.0116g NH4VO3,搅拌30min,将混合溶液移入反应釜中,放置进入烘箱中120℃恒温保持24h。……
