可見光下降解有機(jī)污染物的碳改性BiVO4催化劑研究.pdf

1、針對(duì)近年來水中有機(jī)污染物帶來的嚴(yán)重環(huán)境問題，結(jié)合BiVO4的可見光響應(yīng)性能，本文以苯酚作為目標(biāo)污染物分別系統(tǒng)研究了原位碳和石墨烯改性BiVO4的光催化活性，并通過電子捕獲劑協(xié)同其光催化降解苯酚。
　　通過浸漬煅燒法制備了原位碳改性BiVO4。通過表征發(fā)現(xiàn)，碳的負(fù)載沒有改變BiVO4的單斜晶結(jié)構(gòu)，但其結(jié)晶度隨碳載量的增加而下降，催化劑的晶面也變得粗糙。BiVO4的比表面積和光生電子空穴對(duì)的分離能力隨碳環(huán)數(shù)及載量的增加而增加，對(duì)可見光

2、的吸收性能隨著碳載量的增加而變強(qiáng)。研究結(jié)果表明，載量一定時(shí)，催化劑的活性隨碳環(huán)數(shù)的增加而增強(qiáng)，碳源相同時(shí)，其活性隨著載量的增加而先升高后降低，其中以纖維素為碳源，載量為0.5wt.％時(shí)活性最高，苯酚去除率達(dá)88.7%。
　　考察了原位碳改性BiVO4的煅燒溫度的影響。表征結(jié)果顯示，煅燒溫度為400℃-600℃時(shí)，催化劑保持單斜晶相，700℃和800℃時(shí)發(fā)生相變，其表面也變得粗糙，BiVO4的結(jié)晶度、比表面積和電子空穴對(duì)的分離能力隨

3、煅燒溫度的升高先升高后降低，500℃時(shí)最好，而對(duì)可見光的吸收性能逐漸增強(qiáng)。其活性隨煅燒溫度的升高先上升后下降，500℃時(shí)活性最優(yōu)。
　　采用水熱法制備了石墨烯改性BiVO4。表征結(jié)果顯示，石墨烯的負(fù)載沒有改變BiVO4的單斜晶結(jié)構(gòu)，但其結(jié)晶度隨石墨烯尺寸的減小下降，其比表面積和電子空穴對(duì)分離能力先升高后降低，石墨烯尺寸為5-7μm載量為0.5wt.%時(shí)最高。另外，石墨烯對(duì)催化劑的形貌有一定影響，隨著石墨烯尺寸的減小和載量的增大，B

4、iVO4表面逐漸被包裹；催化劑對(duì)可見光的吸收隨石墨烯尺寸的減小和石墨烯載量的增加而增強(qiáng)，尺寸為5-7μm載量為2.0wt.%時(shí)吸收性能最好。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著石墨烯尺寸的減小和載量的增大，催化劑的活性先升高后降低，其中石墨烯尺寸為5-7μm，載量為0.5wt.%時(shí)活性最高，苯酚去除率達(dá)65.2%。
　　以電子捕獲劑KBrO3協(xié)同篩選出的最優(yōu)催化劑降解苯酚，當(dāng)催化劑投加量為1g/L、pH值為3、KBrO3投加量為25mmol/L時(shí)的