鉍系光催化劑的制備及其催化廢水中染料脫色性能研究.pdf

1、近年來，由于大部分鉍系半導(dǎo)體光催化劑對可見光有不同程度的吸收而引起人們的廣泛關(guān)注。鉍系光催化劑的種類較多，其制備、表征、催化性能測試以及機理研究等方面均取得了較快的發(fā)展，可通過形貌控制、離子摻雜、構(gòu)造異質(zhì)結(jié)等方法提高光催化劑的催化活性。本課題著重研究了可見光催化劑BiOI對染料的吸附性能和光催化降解效率，并對Bi20TiO32進行石墨烯改性，提高其光催化性能。
　　首先，通過溶劑熱法制備出空心球狀的碘氧化鉍，采用X射線粉末衍射(X

2、RD)、掃描電鏡(SEM)、氮氣吸附脫吸附曲線和紫外可見漫反射光譜對樣品進行了表征。選用陽離子型染料羅丹明 B和陰離子型染料活性藍KN-R來研究BiOI的吸附性能和光催化活性。研究結(jié)果表明，BiOI對不同濃度的羅丹明B和活性藍KN-R的飽和吸附量分別為89.5mg/g和62.0mg/g。在不同的溶液初始pH值下BiOI對不同結(jié)構(gòu)和類型的染料表現(xiàn)出不同的吸附性和光催化降解性。BiOI對羅丹明 B和活性藍 KN-R都有較高的吸附性和降解率，

3、且光催化降解效率可以達到96.2％和92.5%。自由基捕捉實驗表明 h+是在光催化降解染料過程中起最主要作用的自由基。
　　其次，由于單組份Bi20TiO32對有機污染物的吸附性較弱，在可見光照射下產(chǎn)生的電子和空穴復(fù)合率較高。而還原氧化石墨烯(rGO)具有較高的比表面積和導(dǎo)電能力。紫外-可見漫反射光譜和熒光光譜表明，將還原氧化石墨烯與 Bi20TiO32復(fù)合后，增強了單組份 Bi20TiO32的比表面積和對可見光的吸收強度，并且極