釩酸鹽半導體材料的制備與性能研究.pdf

1、半導體光催化處理污染物是近年來興起的一種污染治理技術，被認為是目前環(huán)境治理最有前途的方法之一。釩酸鹽作為一種典型的半導體材料，由于其合適的能帶結構、穩(wěn)定的化學性能、高效地利用太陽能、環(huán)境友好等優(yōu)勢，越來越受到廣大研究者的青睞，成為光催化領域研究的熱點。本文采用固相合成法制備出Rb3V5O14和K3V5O14兩種釩酸鹽半導體材料，合成了BiVO4/A3V5O14(A=Rb、K)復合材料，研究了結構形貌和其光催化性能及吸附性能之間的關系。<

2、br>　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴研究了反應溫度和反應時間對A3V5O14(A=Rb、K)結構和形貌的影響，表明兩種物質(zhì)均為層狀結構，但當物相組成不純或反應溫度過高時，層狀結構不明顯;反應時間對A3V5O14材料的結構和形貌沒有顯著影響。⑵測試它們對亞甲基藍(MB)在可見光照射下的脫除率和無光照下的吸附率。Rb3V5O14和K3V5O14對MB的脫除過程不僅存在可見光降解作用，還表現(xiàn)出了快速、高效的吸附作用，即光催化-吸附協(xié)同作用，其中對

3、MB的吸附性能僅次于常用活性炭。當可見光照射75 min時，Rb3V5O14和K3V5O14對MB分子的脫除率分別可達到86.61％和91.14％;無光照攪拌45 min時，吸附率分別達到81.37％和84.46％。高效吸附可能的原因是MB分子體積較小，而A3V5O14(A=Rb、K)為層狀結構，MB既可以進入晶格層之間，也有可能進一步嵌入A3V5O14(A=Rb、K)分子的晶體內(nèi)部孔洞中;探討了催化劑A3V5O14(A=Rb、K)用量

4、對其吸附性能的影響和對不同染料的吸附，發(fā)現(xiàn)A3 V5O14(A=Rb、K)材料對染料MB具有選擇性吸附，且最佳投加量為0.5g/L。吸附動力學擬合結果顯示Rb3V5O14滿足準一級吸附動力學，K3V5O14滿足準二級吸附動力學。A3V5O14(A=Rb、K)半導體材料對MB的脫除和吸附具有一定的穩(wěn)定性，可以回收再利用。⑶利用BiVO4對A3V5O14(A=Rb、K)進行復合改性，合成出BiVO4/A3V5O14(A=Rb、K)復合材料。