Sr-,2-Bi-,2-O-,5-的制備、摻La改性及其光催化性能研究.pdf

1、染料廢水具有成分復(fù)雜、色度高、排放量大、可生化性差的特點(diǎn)，一直是廢水處理中的難題。采用光催化氧化法處理有機(jī)廢水，具有處理效率高、工藝設(shè)備簡(jiǎn)單、操作條件容易控制、無(wú)二次污染等突出優(yōu)點(diǎn)，為染料廢水的工業(yè)化處理提供了新思路和新途徑。 本文以SrCO<,3>，Bi<,2>O<,3>和La<,2>O<,3>為原料，采用固相法制備Sr<,2>Bi<,2>O<,5>和摻雜La<,2>O<,3>的Sr<,2>Bi<,2>O<,5>化合物，并利

2、用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)等測(cè)試方法對(duì)樣品進(jìn)行了表征，同時(shí)以酸性紅G為對(duì)象，模擬染料廢水進(jìn)行了催化降解實(shí)驗(yàn)。 XRD和SEM分析結(jié)果表明，在900℃焙燒4h時(shí)可合成純度很高具有氧位缺的Sr<,2>Bi<,2>O<,5>粉末晶體，該化合物為屬于正交晶系，所屬空間群為Pnma[62]，晶胞參數(shù)是a=1.430nm b=0.6172nm c=0.7625nm。合成的晶體晶粒均勻，結(jié)晶度較好。摻雜La<,2>O<,3>

3、并沒(méi)有改變Sr<,2>Bi<,2>O<,5>的結(jié)構(gòu)和晶體形貌。 進(jìn)行了Sr<,2>Bi<,2>O<,5>對(duì)酸性紅G模擬的染料廢水的光催化降解實(shí)驗(yàn)。考察了光源，合成溫度及時(shí)間，反應(yīng)物的初始濃度，催化劑的投加量等因素對(duì)光催化降解的影響。實(shí)驗(yàn)表明，在熒光燈(λ=365nm)照射下，用900℃焙燒4h制得的Sr<,2>Bi<,2>O<,5>樣品，降解濃度為50mg/L酸性紅G溶液，2h后的降解率即可達(dá)到98.6％，其光催化活性高于公認(rèn)

4、的對(duì)比樣德國(guó)P25-TiO<,2>；當(dāng)酸性紅G初始濃度為90mg/L時(shí)，2h后降解率也可達(dá)77.0％；光催化降解率與溶液初始濃度成反比，催化劑的最佳投加量為3.0mg/L左右。摻雜適量的La<,2>O<,3>能夠使Sr<,2>Bi<,2>O<,5>光催化活性略有提高，但是當(dāng)摻雜La<,2>O<,3>量較大時(shí)，反而會(huì)使Sr<,2>Bi<,2>O<,5>光催化活性降低。最佳摻鑭量為0.4 wt．％。 動(dòng)力學(xué)研究表明，在本實(shí)驗(yàn)條件下

5、，Sr<,2>Bi<,2>O<,5>和摻雜La<,2>O<,3>的Sr<,2>Bi<,2>O<,5>光催化降解酸性紅G的反應(yīng)屬于一級(jí)反應(yīng)，可以用L-H動(dòng)力學(xué)方程描述。通過(guò)紫外．可見(jiàn)光譜和紅外光譜分析，初步探討了Sr<,2>Bi<,2>O<,5>降解酸性紅G的機(jī)理以及酸性紅G脫色歷程，發(fā)現(xiàn)酸性紅G溶液的脫色最終不是被催化劑所吸附，而是在熒光燈照射下被Sr<,2>Bi<,2>O<,5>的催化降解。最后還分析了摻雜La<,2>O<,3>對(duì)Sr