BiVO4基復(fù)合光催化劑的制備與表征.pdf

1、BiVO4是一種新型半導(dǎo)體光催化材料，因其在光能轉(zhuǎn)化、污染物處理方面具有潛在應(yīng)用價(jià)值而成為研究熱點(diǎn);如何降低BiVO4光生電子-空穴的復(fù)合幾率、提高BiVO4的可見光活性是人們現(xiàn)階段重點(diǎn)關(guān)注的問題。本文選用石墨烯(RGO)、鎢酸鉍(Bi2WO6)、金屬鹽Co(NO3)2·6H2O和非金屬鹽NH4F進(jìn)行BiVO4的改性研究;BiVO4基復(fù)合光催化劑主要通過水熱法制備。催化實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:與純相BiVO4相比，復(fù)合物的光催化活性均得到不同程度

2、的提升。最后，對活性優(yōu)化的機(jī)理進(jìn)行了探討。具體內(nèi)容如下:
　　1、通過EDTA（模板劑）輔助水熱法制備了RGO/BiVO4復(fù)合光催化劑，通過XRD、FE-SEM、FT-IR、DRS等手段對RGO/BiVO4進(jìn)行表征。實(shí)驗(yàn)表明:GO在水熱過程中還原為RGO; RGO的摻雜量不同，BiVO4的活性改善程度不同;當(dāng)RGO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15％時(shí)，催化劑活性最優(yōu)。RGO的復(fù)合增強(qiáng)了BiVO4的吸附性能、可見光吸收強(qiáng)度和響應(yīng)范圍，抑制了載流子的復(fù)

3、合。
　　2、先利用沉淀法在500℃下合成BiVO4，再通過水熱法制備Bi2WO6并同時(shí)復(fù)合BiVO4，得到了BiVO4/Bi2WO6復(fù)合光催化劑;利用XRD、FT-IR、SEM、EDS、DRS、PL等方法分析了其形貌及組成、可見光吸收及電子遷移特性。結(jié)果表明二者的復(fù)合可以使光降解性能得到改善，這主要源于禁帶寬度的減小，吸附能力和可見光吸收強(qiáng)度的增大，光生電子-空穴對復(fù)合幾率的降低。
　　3、選用Co(NO3)2·6H2O作

4、為Co源，采用EDTA輔助水熱法合成Co粒子摻雜的Co/BiVO4復(fù)合光催化劑。XRD、SEM和EDS表明Co粒子成功與BiVO4復(fù)合;XPS圖譜表明復(fù)合物中Co以CO3O4的形式存在;DRS圖譜表明Co的復(fù)合可以減小BiVO4的禁帶寬度，增強(qiáng)光吸收強(qiáng)度;PL圖譜表明Co的摻雜可以降低復(fù)合物的光生e-/h+復(fù)合幾率，提高光催化性能。
　　4、以NH4F為N源和F源、利用EDTA輔助水熱過程合成了N、F共摻雜的N-F/BiVO4復(fù)合