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1、光化學(xué)轉(zhuǎn)化是有機(jī)污染物在生態(tài)環(huán)境中有效去除的重要方式。隨著我國(guó)水體環(huán)境和大氣環(huán)境有機(jī)污染的日益嚴(yán)峻,有必要開發(fā)高效節(jié)能的光催化劑,其中可見光驅(qū)動(dòng)催化劑的研發(fā)更是環(huán)境領(lǐng)域的重要課題。
當(dāng)今社會(huì)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展,能源消耗和環(huán)境污染問題越來越突出,利用各種有效手段治理環(huán)境污染已經(jīng)迫在眉睫。在越來越多的治理方法中,光催化技術(shù)由于在空氣凈化、廢水處理、消毒殺菌等多個(gè)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用備受人們的重視。利用光催化劑降解有機(jī)污染物,不但能夠得到有效
2、處理,同時(shí)能不易帶來二次污染。釩酸鉍是一種新型可見光響應(yīng)型半導(dǎo)體光催化劑,由于帶隙相對(duì)較窄、可見光催化活性較高等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。因此釩酸鉍光催化材料具有良好的應(yīng)用前景。
本研究以Bi(NO3)3·5H2O和NH4VO3為材料,采用水熱反應(yīng)合成法在一定條件(T=160℃和T=180℃,pH=2,3,4,5,6,7,8,9)制備了系列BiVO4,利用SRD、SEM、UV-Vis DRS對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行性能表征,并用亞甲基藍(lán)作為模擬物測(cè)
3、試了BiVO4的可見光催化活性。討論了不同溫度、不同pH對(duì)釩酸鉍晶體結(jié)構(gòu)和光催化性能的研究,最后在釩酸鉍催化條件下對(duì)2-氯代苯甲酸進(jìn)行了初步的可見光降解研究。
研究結(jié)果顯示:水熱溫度、反應(yīng)液pH對(duì)釩酸鉍晶體結(jié)構(gòu)有很大程度的影響。溫度為180℃,pH為5的反應(yīng)液中制備的釩酸鉍在曝氣和催化劑用量為1.5 g/L時(shí)其降解效率最好。XRD和SEM分析表明,pH=5時(shí),樣品為片狀純單斜相BiVO4,pH=2-4和pH=7-9時(shí)制備的是單
4、斜相和四方相的混合相BiVO4,表明不同pH條件下制備的BiVO4樣品晶型結(jié)構(gòu)顯著不同,其中過酸或過堿條件均不利于單斜晶型BiVO4的生成。亞甲基藍(lán)可見光降解實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,pH為5時(shí)制備BiVO4對(duì)亞甲基藍(lán)光解催化效果最好,可見光降解4小時(shí)后降解率高達(dá)72%左右,而pH值為2,4和9時(shí)BiVO4對(duì)亞甲基藍(lán)的可見光催化降解率不到20.0%,說明制備溶液體系pH值顯著影響B(tài)iVO4的可見光催化活性。利用最佳條件(水溶液,pH=5,T=180
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