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BiVO4和BiVO4/TiO2的制备及其光催化性能

2021-08-24隋娇娇

印染助剂 2021年8期

隋娇娇,李 青

(北京服装学院中国服饰科学技术研究院,北京 100029)

随着我国经济迅速发展,工业废水排放量逐渐增多,印染废水占一定比重,且严重危害水体。在众多治理技术中,光催化氧化技术催化效率高、节能环保,但大部分光催化剂仅对紫外光具有良好的吸收能力,对太阳光的利用率较低,限制其应用[1]。

BiVO4是一种新型光催化剂,在可见光下具有良好的催化活性,且无毒、无害、无腐蚀性,可反复使用,具有广阔的应用前景。BiVO4共有3 种晶型,其中单斜白钨矿由于带隙较窄,具有较高的可见光催化活性[2-3]。但是单一BiVO4也有局限,其光生电子不易迁移,容易与空穴复合,致使可见光催化活性较低,需要对BiVO4进行改性。常用的改性方法有表面活性剂改性、贵金属沉积、元素掺杂、半导体复合等,半导体掺杂形成的复合光催化剂稳定性好、禁带宽度小,能够有效促进光生电子与空穴分离,成为研究热点之一[4-6]。TiO2是早期研究的半导体材料之一,具有稳定性高、无毒、成本低等优点[7]。本实验以NH4VO3、Bi(NO3)3·5H2O 和TiO2为原料,采用溶胶-凝胶法制备BiVO4及BiVO4/TiO2复合光催化剂,以亚甲基蓝溶液为模拟染料废水,考察pH、煅烧温度对BiVO4晶相结构和光吸收性能的影响,以及TiO2掺杂量对复合材料光催化活性的影响。

1 实验

1.1 试剂与仪器

试剂:五水合硝酸铋(分析纯,天津市福晨化学试剂厂),偏钒酸铵、钛酸丁酯、无水乙醇、冰醋酸(分析纯,北京市通广精细化工公司),柠檬酸、硝酸、氨水、亚甲基蓝(分析纯,北京化工厂)。

仪器:SX2-4-10 型马弗……

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