徐良龙, 张梦洁, 张秋月, 朱梦钰, 朱承驻

(合肥工业大学 资源与环境工程学院,安徽 合肥 230009)

近年来,铋系光催化剂材料被广泛研究[1-2],其中Bi2WO6受到了大量关注[3-4]。Bi2WO6是一种新型的可见光催化材料,其禁带宽度(约2.7 eV)相对于TiO2(约3.2 eV)[5-6]较窄,对可见光有一定的响应,且无毒、无害、稳定[7],然而,纯Bi2WO6在光催化降解过程中,光生电子和空穴极易再次复合,从而限制了其推广应用[8],因此,提高Bi2WO6的光催化性能具有重要意义。文献[9]采用水热法制备的Bi2WO6/α-Fe2O3复合催化剂,与纯Bi2WO6相比,光催化性能明显增强;文献[10]用C对Bi2WO6进行掺杂改性,结果表明C的掺杂可增强Bi2WO6对可见光的吸收,且C-Bi2WO6具有很好的稳定性和可重用性。

黄铁矿是地壳中分布最广泛的硫化物[11],是一种良好的半导体材料,具有降低电子和空穴复合的概率、廉价易得等优点,因而在光催化领域逐渐受到关注[12]。

本文利用水热法制备了Bi2WO6/FeS2复合光催化剂,并对其进行表征,同时探究了黄铁矿负载量、前驱体溶液pH值及催化剂煅烧温度对催化剂降解气态苯活性的影响,并且对光催化降解气态苯的机理进行了探讨。

1 实验与方法

1.1 催化剂的制备

取2.425 g Bi(NO3)3·5H2O溶于15 mL 2 mol/L的HNO3溶液中,在搅拌的过程中将所称取的黄铁矿加入到Bi(NO3)3·5H2O溶液中,形成A液。取0.825 g NaWO4·2H2O溶解于10 mL的去离子水中,得到B液。磁力搅拌下,将B液缓慢地加入到A液中,之后将溶液pH值调节至某一定值,得到前驱体溶液;再连续搅拌30 min后将溶液加入50 mL聚四氟乙烯高压反应釜中于180 ℃下保持24 h;然后取出冷却至室温,经数次离心和洗涤后,于80 ℃下烘干;最后在不同温度下进行煅烧,得到催化剂。……