石煤浸提制備釩催化劑及其催化活性研究.pdf

1、石煤是我國獨有的一種含釩礦石,但60％的含釩石煤由于品位較低而未達到工業(yè)開采價值。因此,對低品位含釩石煤中的釩進行提取并綜合利用,具有較高的實用意義。目前,利用光催化降解環(huán)境污染物,提高能源的循環(huán)利用,是一種理想的環(huán)境污染治理技術(shù)。但由于從石煤中提取的五氧化二釩的光催化性能較低,因此將提取的釩作為釩源制備高效光催化劑具有重要的研究意義。BiVO4作為一種新型的含釩半導體光催化劑,光學性能穩(wěn)定,氧化還原能力較強,因而成為可見光催化研究領(lǐng)域

2、的熱點。為了提高 BiVO4的光催化活性,可以對其進行摻雜改性研究,但常規(guī)的摻雜改性都是以改善催化劑的催化性能為目的,并不能解決BiVO4的回收分離問題。因此對BiVO4進行磁性基體的復合以提高其光催化性能及其循環(huán)利用率是開發(fā)BiVO4高效光催化劑的研究重點。
　　本文采用溶劑萃取法提取石煤中的釩,實驗過程中主要考察不同有機相配比以及水相平衡pH值對釩的富集的影響,并對所得的樣品進行XRD、FT-IR等測試分析,結(jié)果表明,萃取所用

3、的有機相最佳配比為:25％P204+5％TBP+70％磺化煤油,水相平衡pH值應控制在2.5左右,釩的萃取率達到85％左右,實驗所制備的五氧化二釩的純度較高,為80％左右,整個過程的提釩率為92.8％。
　　以石煤中提取的釩作為釩源,采用酒石酸絡合法制備 BiVO4光催化劑,考察了酒石酸用量對催化劑活性的影響,并對所得樣品采用XRD、SEM、UV-vis等進行測試分析,其結(jié)果表明,當V與酒石酸摩爾比為1:2時,所得的BiVO4具有

4、較高的催化活性,對亞甲基藍降解5h后的降解率達到90.2％。
　　同樣采用酒石酸絡合法,以 SrFe12O19粒子為磁性基體,制備了一種新的BiVO4/SrFe12O19磁性光催化劑,通過一系列表征手段對其表面形貌、光催化性能以及回收效果等進行考察。結(jié)果表明,負載量為15％的BiVO4/SrFe12O19磁性光催化劑5h內(nèi)對亞甲基藍的降解率達93.3％,同時,BiVO4/SrFe12O19磁性光催化劑也具有良好的磁性能,容易分離及