BiVO-,4-復(fù)合催化劑及其可見光催化性質(zhì)研究.pdf

1、利用水熱合成法制備BiVO4，并結(jié)合浸漬法和溶膠凝膠法分別制備Cu/BiVO4和電氣石/BiVO4復(fù)合光催化劑粉體，再利用溶膠凝膠法水解硅膠在金屬網(wǎng)和尼龍等基材上負(fù)載復(fù)合催化劑。用室內(nèi)常見的揮發(fā)性有機污染氣體甲苯、甲醛作為目標(biāo)污染物，考察了可見光照射下催化劑對兩種氣體污染物的氧化去除效果。并通過X射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線光電子能譜(XPS)、紫外-可見吸收光譜(UV-vis)等-系列分析手段對催化劑進(jìn)行表征，

2、初步探索了反應(yīng)機理。 (1)通過水熱法和浸漬法制備了負(fù)載于金屬網(wǎng)上的Cu/BiVO4復(fù)合光催化劑薄膜。催化劑中BiVO4為單斜相結(jié)構(gòu)，結(jié)晶度較高。銅元素以二價銅的形式存在，與BiVO4形成表面相間p-n型異質(zhì)結(jié)。復(fù)合Cu后樣品吸收帶邊紅移到可見光范圍(650nm左右)。Cu的復(fù)合窄化了BiVO4的能帶寬度，可見光活性較純BiVO4大幅提高，其中Cu復(fù)合量為5.0％，催化劑負(fù)載層數(shù)為兩層時，對初始濃度為80mg/m3甲苯的可見光降

3、解率達(dá)到90％。 (2)通過水熱法和溶膠凝膠法合成了具有良好可見光活性的電氣石/BiVO4復(fù)合光催化劑。最佳條件下(電氣石摻雜量3.5％，涂膜層數(shù)兩層)可見光激發(fā)反應(yīng)5h對初始濃度為80mg/m3的甲苯的去除率可達(dá)78％。電氣石粉的摻雜增加了催化劑表面粗糙度，有利于對甲苯的吸附，同時電氣石粉微弱電場的存在有助于催化活性的提高。 (3)β-環(huán)糊精(β-CD)修飾后的BiVO4、Cu/BiVO4及電氣石/BiVO4光催化性能

4、發(fā)生一定改變，其中經(jīng)β-CD-Cu/BiVO4和β-CD-電氣石/BiVO4光催化性能減弱，而β-CD-BiVO4催化效果大大增強，由34％提高至82％。 (4)殼聚糖修飾的尼龍負(fù)載型Cu/BiVO4納米光催化材料對甲醛具較好的可見光催化活性，7h可見光對初始濃度為10-11mg/m3的甲醛去除率可達(dá)50％。通過與未經(jīng)殼聚糖修飾的樣品對比，表明殼聚糖修飾能提高材料表面對污染物的吸附和凈化效果。 (5)實驗?zāi)M室內(nèi)空氣自然