不同形貌釩酸鉍與二氧化鈦復合材料的制備及其光催化性能的研究.pdf

1、光催化降解有機污染物是解決環(huán)境污染問題的有效途徑。TiO2以其安全無毒、反應條件溫和、可徹底礦化有機污染物等優(yōu)點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合率高，且只能利用太陽光中少量的紫外光，這使其難以大規(guī)模推廣應用。因此，開發(fā)具有寬光譜響應、高太陽光效利用率的光催化劑已成為當前科學探索之一。
　　本論文主要進行TiO2、BiVO4以及二者異質復合材料的合成及其光催化性能的研究。運用XRD、UV-

2、Vis-DRS、SEM、TEM和XPS等測試手段對光催化劑進行了表征。采用電化學分析和添加捕獲劑等技術對催化過程中的活性物種和反應機理進行了檢測和研究。得到的主要結論如下：
　?。?）采用溶膠-凝膠法和沉淀法，通過改變前驅液的酸堿催化劑，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光催化降解對氯苯酚的活性最好。經(jīng)紫外光照3 h，對氯苯酚去除率可達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10 ppm亞甲基藍（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10 ppm MB去除率為62%。
　?。?）將

4、水熱180℃，pH=2制備的樹枝狀BiVO4與TiO2膠體進行復合實驗，制備出高活性異質復合可見光催化劑。當煅燒溫度為400℃，BiVO4含量為60 wt%時得到的BiVO4/TiO2復合物（標記為60% BT400）光催化活性最好，經(jīng)可見光（420 nm<λ<800 nm）光照6 h，對10 ppm MB溶液去除率高達96%。在光催化過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）。
　?。?）在煅燒