BiVO4光催化劑的制備及其性能研究.pdf

1、近年來，由于抗生素的廣泛使用以及廢棄抗生素藥物的不合理處置等，水體中的抗生素對人類健康和生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴重威脅。因此，采用高效安全的技術(shù)來解決抗生素對水體的污染變得極為重要。作為高級氧化技術(shù)中極具潛力的一類技術(shù)，光催化氧化具有成本低、效率高、無污染等優(yōu)點，在水污染處理中表現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。釩酸鉍（BiVO4）是一種可見光響應(yīng)型半導(dǎo)體光催化劑，能夠降解廢水中難降解的有機物，以達到凈化水體的目的。BiVO4的光催化活性主要受晶相結(jié)構(gòu)、尺寸

2、大小、比表面積以及形貌結(jié)構(gòu)等因素的影響。目前，利用表面活性劑輔助制備形貌規(guī)整、尺寸均一、光催化性能良好的BiVO4樣品已經(jīng)成為了一個研究熱點。
　　本論文分別利用三種不同的表面活性劑，輔助制備了具有特定形貌的BiVO4樣品，從而改善其光催化性能。用XRD、SEM、FT-IR、UV-Vis等對制得樣品的各種性能進行表征，以強力霉素為降解目標測定樣品的光催化活性，并探討其降解動力學(xué)行為。主要研究結(jié)果如下：
　　（1）采用乙二胺四

3、乙酸（EDTA）輔助溶劑熱合成法，以水-異丙醇混合溶液作為反應(yīng)溶劑，制備得到了多孔橢球形BiVO4。表征結(jié)果顯示：所有樣品全部為單斜白鎢礦BiVO4；產(chǎn)物的形貌結(jié)構(gòu)受EDTA的添加量和溶劑熱反應(yīng)時間的影響，當(dāng)EDTA的添加量為1.0 g，反應(yīng)時間為16 h時，得到了多孔橢球形BiVO4，且禁帶寬度為2.38 eV，相對最??；以強力霉素為降解目標，多孔橢球形BiVO4對其降解率為88.97％，且符合一級反應(yīng)動力學(xué)模型。
　　（2）采

4、用山梨醇酐硬脂酸酯（Span60）輔助水熱合成法，通過控制Span60的添加量制備出一系列的BiVO4微球。表征結(jié)果顯示：所有樣品全部為單斜白鎢礦BiVO4；產(chǎn)物的形貌結(jié)構(gòu)受Span60的添加量和溶劑熱反應(yīng)時間的影響，當(dāng)Span60的添加量為2.5 g，反應(yīng)時間為6 h時，BiVO4的尺寸、形貌最為均一，且禁帶寬度為2.37 eV，相對最小；以強力霉素為降解目標，BiVO4微球?qū)ζ浣到饴蕿?0%，且符合一級反應(yīng)動力學(xué)模型。
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