中空球型納米Bi2WO6的制備及光催化降解水中有機(jī)污染物的研究.pdf

1、納米鎢酸鉍(Bi2WO6)具有紫外光與可見(jiàn)光催化活性,是一種新型光催化劑,在難降解有機(jī)廢水處理中極具開(kāi)發(fā)應(yīng)用前景。本文利用超聲波分散法成功制備出了新型中空球型納米Bi2WO6光催化劑。通過(guò)X射線衍射儀(XRD)、電子掃描電鏡(SEM)和透射式電子顯微鏡(TEM)等手段對(duì)其晶型、粒徑、表面形貌等進(jìn)行了表征。以脫色率(降解率)和TOC的去除率為評(píng)價(jià)指標(biāo),系統(tǒng)研究了該催化劑在紫外光照射下對(duì)亞甲基藍(lán)染料、在太陽(yáng)光照射下對(duì)羅丹明B染料的光催化降解

2、性能和操作條件,從而為中空球型納米Bi2WO6光催化劑的制備和在難降解染料廢水實(shí)際處理工程中的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。研究結(jié)果表明:
　　 1.中空球型納米Bi2WO6光催化劑的制備與表征:采用以葡萄糖制備的碳納米球作為模板,以Bi(NO3)3·5H2O和Na2WO4·2H2O為原料,在初始反應(yīng)物硝酸鉍與碳納米球的質(zhì)量比為20:1的條件下,利用超聲波分散法,得到納米碳為核的Bi2WO6前驅(qū)體,而后經(jīng)500℃高溫焙燒3h,制備出了中空

3、球型納米Bi2WO6光催化劑。通過(guò)對(duì)該催化劑進(jìn)行XRD、SEM和TEM圖譜分析可知:制備出的納米Bi2WO6光催化劑產(chǎn)品屬于鎢鉍礦;形狀為球形分散顆粒,粒徑為200～350nm;構(gòu)型為空心球型,空心球的球面厚度約為20nm。
　　 2.中空球型納米Bi2WO6在紫外光下光催化降解亞甲基藍(lán):在紫外光照射、進(jìn)水濃度為100 mg·L-1、pH值為6.0、催化劑加入量為1 g·L-1的最佳條件下,反應(yīng)80min時(shí),亞甲基藍(lán)的脫色率達(dá)到

4、80％、TOC去除率達(dá)到70％?；厥赵偕?500℃下焙燒1h)的催化劑仍然具有較高的光催化活性。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明該光催化催化過(guò)程可分為兩個(gè)階段。
　　 3.中空球型納米Bi2WO6在太陽(yáng)光下光催化降解羅丹明B:在太陽(yáng)光照射、進(jìn)水濃度為10 mg·L-1、pH值為6.0、催化劑加入量為5g·L-1的最佳條件下,反應(yīng)144min時(shí),羅丹明B的脫色率達(dá)到84.9％、TOC去除率達(dá)到96.5％,說(shuō)明在可見(jiàn)光下,該催化劑具有很強(qiáng)的可見(jiàn)光催化活