釩酸鉍的形貌調(diào)控及光催化性能研究.pdf

1、隨著近現(xiàn)代工業(yè)迅速發(fā)展，環(huán)境污染和煤、石油能源枯竭等問(wèn)題呈現(xiàn)在人們面前，嚴(yán)重影響了人們的生產(chǎn)和生活。在治理污染和獲取新型能源迫在眉睫之際，一種新型能利用太陽(yáng)能光解有機(jī)污染物、光解水制氫的光催化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。能帶寬度為2.4eV的單斜白鎢礦晶相BiVO4光催化劑對(duì)太陽(yáng)光有強(qiáng)烈吸收，且容易制備、無(wú)毒、具有良好的穩(wěn)定性，引起了大量的科研者的關(guān)注。光催化劑晶型結(jié)構(gòu)與形貌對(duì)光催化反應(yīng)都有著重要的影響，本文通過(guò)對(duì)釩酸鉍進(jìn)行形貌調(diào)控與表面結(jié)構(gòu)處理，達(dá)

2、到調(diào)控光催化性能的目的。
　　采用水熱法調(diào)控合成了具有不同形貌的釩酸鉍粉體。通過(guò)溫度調(diào)控制備出具有球狀(四方鋯石晶型)和板狀(單斜白鎢礦晶型)形貌BiVO4。在性能較優(yōu)的合成溫度下，通過(guò)改變pH合成了梭型釩酸鉍、改變濃度合成了十字花型釩酸鉍、改變添SDBS表面活性劑合成了沿(010)晶面取向生長(zhǎng)的針棒狀釩酸鉍。
　　利用XRD、DRS、RDS、EDS、SEM、TEM、PL、Uv-vis等測(cè)試對(duì)所制備的不同形貌、不同晶型的釩酸

3、鉍樣品進(jìn)行分析表征，研宄了所制備樣品的成分組成、禁帶寬度、表面形貌以及光學(xué)性能。以亞甲基藍(lán)作為降解物，通過(guò)分光光度計(jì)檢測(cè)其脫色率來(lái)分析所合成光催化劑在太陽(yáng)光下的催化性能，分析結(jié)果顯示：不同調(diào)控條件下合成了具有多種形貌的BiVO4晶體，其對(duì)應(yīng)的催化性能差異明顯。其中SDBS表面活性劑添加量為0.1g，pH值為7、水熱溫度在170℃、水熱時(shí)間12h時(shí)，合成的板狀(單斜白鎢礦結(jié)構(gòu)）BiVO4粉體具有相對(duì)較高的光催化性能。在模擬太陽(yáng)光照120m

4、m對(duì)亞甲基藍(lán)的降解率可達(dá)38.61％。
　　分別用人Ag+和Mn2+表面處理板狀和梭型形貌BiVO4試樣，結(jié)果表明：表面處理后，實(shí)現(xiàn)了在BiVO4暴露的(010)和(110)晶面負(fù)載Ag和MnOx,形成了人Ag/BiVO4和MnOx/BiVO4異質(zhì)結(jié)構(gòu)。Ag+和Mn2+表面處理在一定程度上提高了電荷空穴分離效率，降低Ag-BiVO4和MnOx-BiVO4光催化劑帶隙寬度，從而提高了所改性的光催化劑性能，較處理前分別提高了30.02