钒酸铋系列复合光催化材料的合成及其性能研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:jjJJ012689
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着环境污染和能源短缺问题愈发严重,光催化技术由于其经济、环保、降解彻底等特点在空气净化、污水处理、杀菌、制氢等领域备受关注。然而,以TiO2为代表的传统光催化材料因为宽带隙使其只能在紫外光区有催化活性的缺点,大大限制了应用。因此,开发高活性宽光谱响应的光催化材料,提高催化剂的可见光利用率成为当前的研究热点。本文围绕可见光响应光催化材料钒酸铋,采用溶胶-凝胶法分别制备出了一系列具有异质结构的BiOI/BiVO4、MWCNT/BiVO4、RGO/BiVO4,以罗丹明B为目标污染物,考察了光催化活性和稳定性,通过XRD、SEM、TEM、FT-IR、XPS等手段对各类催化剂进行表征分析,探讨异质结构与光催化机理的关系,研究结果表明:BiOI/BiVO4具有典型的异质结结构,具有抑制电子-空穴再复合、有效促进光生载流子分离的特点,BiOI的引入没有破坏BiVO4颗粒的单斜相晶体结构,其仍为单斜相主体物相结构。BiVO4覆盖在BiOI表面,增强了催化剂表面的活性位点,提高光电子的迁移速率。相比于单体钒酸铋,复合后的材料光谱响应范围更宽,同时,复合催化剂比单体钒酸铋的催化活性和稳定性更好,在BiOI的摩尔分数为20%时,复合光催化材料的催化活性最佳,实验条件下罗丹明B降解率为95.7%。MWCNT/BiVO4光催化剂均为单斜相晶体结构,MWCNT的引入没有改变BiVO4的主体物相,两者充分接触、结合形成复合结构,MWCNT较强的电子俘获能力和大的比表面积增加了复合材料表面的活性位点,MWCNT、BiVO4存在于MWCNT-BiVO4复合体系中且都保持各自化合态,MWCNT/BiVO4形成的复合结构为异质结构,异质结构具有典型的提高量子效率的特点,能够有效抑制电子-空穴再复合现象的发生。当MWCNT的质量分数为2%时,催化剂的效果最好,实验条件下光降解罗丹明B的去除率高达84.08%,五次重复性实验之后,MWCNT/BiVO4的降解率仍在80%左右。合成的RGO/BiVO4复合催化剂均为单斜相晶体结构,XRD结果表明,RGO的引入没有改变BiVO4的物相,SEM、TEM图像证明,两者充分接触形成复合结构,RGO良好的导电性增加了催化剂表面的活性位点,有效促进光生电子的迁移,抑制电子-空穴对的再复合,FT-IR、XPS分析说明RGO和BiVO4存在复合体系中,且都保持各自原有化合态,综合分析两者成功形成异质结复合结构,相比单体BiVO4,复合物明显拓宽光吸收范围。当RGO的含量为6w%(质量分数)时,实验条件下罗丹明B的降解率达90.19%,催化性能最佳,五次循环实验后,6w%BiVO4/RGO的降解率仍能保持在85%左右。
其他文献
本文介绍了大型浮船坞电气系统设计中的主电源设计、电制的选择、电站负荷的确定、配电系统、主要供配电设备、照明系统及坞内通讯等。
本文评述了上海船舶研究设计院建院以来在浮船坞设计领域的技术进展。
随着当今经济与科技的发展,合理配置有限资源的能力已成为企业生存与发展的关键;保护日益恶化的生态环境,满足愈加严苛的环保要求,采取必要的节能降耗措施和清洁生产等手段来
<正>@茶百科:懂得品茗是人生一大享受。从茶器的选用,到摆设而成的茶席,无论简约潇洒,还是隆重奢华,茶席的高雅情调丰富了现代人味觉飨宴之外的精神情趣。@国色天香:茶席是一
<正>今年是世界反法西斯战争胜利与中国抗日战争胜利六十周年。我谨以这篇短文,作为纪念。最近,我无意中从一本旧书上读到郁达夫的一首诗。《三月初九日过岳王墓下改旧作》诗
<正> 一、总则 (一)舰船及武器装备配套的军工配套产品是舰船建造及武器装备制造的物质基础。为促进舰船武器装备技术的发展,提高舰船及装备技术水平,规范军工配套产品的管理
检视台湾出版业数字化转型的历程与现状,指出台湾数字出版产业面临产业链缺乏有效整合以及商业运营模式不健全等困境,在重申内容对于数字出版重要性的同时,提出为适应数字时
《价格法》的实施,使政府定价行为迈入法制化和规范化的轨道。其优越性表现在定价范围的市场化和定价程序的创新。其局限性是定价范围透明度不高、定价程序缺乏公正性和定价
本文简单介绍了我国自六十年代起浮船坞发展的两个阶段和系列表。浮船坞作为一种水上修造船的重要设施,已受到航运部门和修造船厂的特别关注。
目前,通过静电纺丝技术去制备纳米纤维是现有最简单高效的方法之一,并且运用此方法制备的纳米纤维具有比表面积高,孔隙度大,形貌均一等诸多特点。因此,引起了材料科学领域中