稀土卤氧化物Bi2MO4Cl (M=Nd, Eu, Gd)材料的制备及光催化性能
2021-07-14张勤芳
工业催化 2021年6期
关键词:效率
韩 妮,顾 妍,张勤芳*
(1.江苏大学材料科学与工程学院,江苏 镇江 212013;2.盐城工学院材料科学与工程学院,江苏 盐城 224051)
随着工业的快速发展,废水和气体污染物排放量迅速增加,对环境产生了极大影响,并且减少了可利用的淡水资源[1-2]。然而传统的污水处理方案效率低下,成本高昂,同时可能对环境造成二次污染。半导体光催化剂材料因易制备、成本低、环境友好等优点,在污水处理和降解有机染料方面具有不可估量的优势[3]。但传统的光催化剂TiO2由于禁带宽度较大,仅能吸收占太阳光5%的紫外光,并且量子效率较低,制约了其实际应用。同时,有研究表明TiO2对人体有害,如果摄入过量会增大致癌概率[4]。Bi系光催化材料具有良好的可见光光催化活性,因此拥有巨大的研究价值和应用价值[5-6]。Bi 系光催化材料在可见光下响应能力主要取决于其带隙大小。Bi系光催化材料具有层状结构,会形成内建电场,由于电场力的作用,导致电子加速即促进了光生载流子的分离,抑制了复合过程, 有利于提高光催化效率[7-9]。
稀土卤氧化物Bi2MO4Cl (M=Nd,Eu,Gd等)作为一种新型铋基光催化剂,与传统光催化剂相比禁带宽度较窄,可吸收占太阳光43%的可见光部分,量子效率也略有提高,表现出较好的光催化性能。本文通过固相法制备Bi2NdO4Cl、Bi2EuO4Cl和Bi2GdO4Cl三种光催化剂,采用X射线衍射、场发射扫描电镜和紫外可见分光光度计等对其表征分析。并以亚甲基蓝为目标污染物研究其光催化活性。
1 实验部分
1.1 样品制备
将适量Bi(NO3)3·5H2O溶于乙二醇溶液中,室温下磁力搅拌至完全溶解,记为溶液A;……
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