中空球型納米Bi2WO6的制備及光催化降解水中有機污染物的研究.pdf

1、納米鎢酸鉍(Bi2WO6)具有紫外光與可見光催化活性,是一種新型光催化劑,在難降解有機廢水處理中極具開發(fā)應用前景。本文利用超聲波分散法成功制備出了新型中空球型納米Bi2WO6光催化劑。通過X射線衍射儀(XRD)、電子掃描電鏡(SEM)和透射式電子顯微鏡(TEM)等手段對其晶型、粒徑、表面形貌等進行了表征。以脫色率(降解率)和TOC的去除率為評價指標,系統(tǒng)研究了該催化劑在紫外光照射下對亞甲基藍染料、在太陽光照射下對羅丹明B染料的光催化降解

2、性能和操作條件,從而為中空球型納米Bi2WO6光催化劑的制備和在難降解染料廢水實際處理工程中的應用提供了理論依據(jù)。研究結果表明:
　　 1.中空球型納米Bi2WO6光催化劑的制備與表征:采用以葡萄糖制備的碳納米球作為模板,以Bi(NO3)3·5H2O和Na2WO4·2H2O為原料,在初始反應物硝酸鉍與碳納米球的質(zhì)量比為20:1的條件下,利用超聲波分散法,得到納米碳為核的Bi2WO6前驅(qū)體,而后經(jīng)500℃高溫焙燒3h,制備出了中空

3、球型納米Bi2WO6光催化劑。通過對該催化劑進行XRD、SEM和TEM圖譜分析可知:制備出的納米Bi2WO6光催化劑產(chǎn)品屬于鎢鉍礦;形狀為球形分散顆粒,粒徑為200～350nm;構型為空心球型,空心球的球面厚度約為20nm。
　　 2.中空球型納米Bi2WO6在紫外光下光催化降解亞甲基藍:在紫外光照射、進水濃度為100 mg·L-1、pH值為6.0、催化劑加入量為1 g·L-1的最佳條件下,反應80min時,亞甲基藍的脫色率達到

4、80％、TOC去除率達到70％。回收再生(500℃下焙燒1h)的催化劑仍然具有較高的光催化活性。實驗數(shù)據(jù)說明該光催化催化過程可分為兩個階段。
　　 3.中空球型納米Bi2WO6在太陽光下光催化降解羅丹明B:在太陽光照射、進水濃度為10 mg·L-1、pH值為6.0、催化劑加入量為5g·L-1的最佳條件下,反應144min時,羅丹明B的脫色率達到84.9％、TOC去除率達到96.5％,說明在可見光下,該催化劑具有很強的可見光催化活