不同形貌釩酸鉍與二氧化鈦復(fù)合材料的制備及其光催化性能的研究.pdf

1、光催化降解有機(jī)污染物是解決環(huán)境污染問(wèn)題的有效途徑。TiO2以其安全無(wú)毒、反應(yīng)條件溫和、可徹底礦化有機(jī)污染物等優(yōu)點(diǎn)成為一種理想的光催化材料。然而，以TiO2為代表的光催化材料光生載流子的復(fù)合率高，且只能利用太陽(yáng)光中少量的紫外光，這使其難以大規(guī)模推廣應(yīng)用。因此，開發(fā)具有寬光譜響應(yīng)、高太陽(yáng)光效利用率的光催化劑已成為當(dāng)前科學(xué)探索之一。
　　本論文主要進(jìn)行TiO2、BiVO4以及二者異質(zhì)復(fù)合材料的合成及其光催化性能的研究。運(yùn)用XRD、UV-

2、Vis-DRS、SEM、TEM和XPS等測(cè)試手段對(duì)光催化劑進(jìn)行了表征。采用電化學(xué)分析和添加捕獲劑等技術(shù)對(duì)催化過(guò)程中的活性物種和反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了檢測(cè)和研究。得到的主要結(jié)論如下：
　?。?）采用溶膠-凝膠法和沉淀法，通過(guò)改變前驅(qū)液的酸堿催化劑，制備出晶型、形貌及光催化性能不同的TiO2光催化劑。以氨水作為催化劑、600 ℃煅燒后所制備的TiO2光催化降解對(duì)氯苯酚的活性最好。經(jīng)紫外光照3 h，對(duì)氯苯酚去除率可達(dá)70％。
　?。?）采

3、用水熱法、直接沉淀法制備出晶型和形貌不同的BiVO4光催化劑。利用水熱法在180℃，pH=2條件下制備的樹枝狀BiVO4樣品光催化活性最好，經(jīng)可見光（420 nm<λ<800 nm）光照6 h，對(duì)10 ppm亞甲基藍(lán)（MB）去除率為66%；利用直接沉淀法在煅燒溫度為400℃、pH=2條件下制備的球狀BiVO4樣品光催化活性最好，經(jīng)可見光（420 nm<λ<800 nm）光照6 h，對(duì)10 ppm MB去除率為62%。
　　（3）將

4、水熱180℃，pH=2制備的樹枝狀BiVO4與TiO2膠體進(jìn)行復(fù)合實(shí)驗(yàn)，制備出高活性異質(zhì)復(fù)合可見光催化劑。當(dāng)煅燒溫度為400℃，BiVO4含量為60 wt%時(shí)得到的BiVO4/TiO2復(fù)合物（標(biāo)記為60% BT400）光催化活性最好，經(jīng)可見光（420 nm<λ<800 nm）光照6 h，對(duì)10 ppm MB溶液去除率高達(dá)96%。在光催化過(guò)程中空穴起主要作用，其次為超氧自由基（O2-）、電子和羥基自由基（-OH）。
　　（4）在煅燒