FeVO4異質(zhì)結(jié)光催化劑的制備改性及光電性能的研究.pdf

1、FeVO4是一種新型半導(dǎo)體光催化材料，由于其具有窄的禁帶寬度、高的光能利用率、無(wú)毒以及便于粉體回收利用的磁性能等優(yōu)點(diǎn)和特性，而逐漸成為理論分析、研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)。三斜型FeVO4半導(dǎo)體材料有一個(gè)特殊的夾層（受體）結(jié)構(gòu)，可以避免電子和空穴的有效復(fù)合，基于FeVO4的此種特性，制備單一三斜型結(jié)構(gòu)的FeVO4粉體對(duì)有效的提高光量子效率，促進(jìn)光催化反應(yīng)的進(jìn)行，有一定的研究意義。
　　本課題以FeCl3?6H2O和NH4VO3為主要原料，用

2、水熱－煅燒法制備了三斜相FeVO4粉體及Fe2O3/FeVO4異質(zhì)結(jié)粉體，通過(guò)不同的測(cè)試方法，分析和表征粉體的形貌、晶體結(jié)構(gòu)和光性能，以羅丹明B為降解物，研究前驅(qū)液pH、非金屬離子摻雜對(duì)FeVO4粉體的光催化性能的影響，結(jié)果如下：
　　(1)通過(guò)調(diào)節(jié)前驅(qū)液的pH值，實(shí)現(xiàn)了純?nèi)毕郌eVO4的可控制備。隨著pH增大，主晶相由FeVO4逐漸變?yōu)棣?Fe2O3，當(dāng)pH為2~4時(shí)，得到了短棒狀的純相三斜型FeVO4粉體，當(dāng)pH為5~8時(shí)，

3、得到了棒狀的α-Fe2O3/FeVO4異質(zhì)結(jié)粉體；當(dāng)pH為10和12時(shí)，分別得到了八面體結(jié)構(gòu)和圓片結(jié)構(gòu)的α-Fe2O3粉體，α-Fe2O3是由Fe3+與OH-形成Fe(OH)3凝膠，煅燒而得；pH=5獲得的異質(zhì)結(jié)粉體剩余磁化為0.268emu/g，經(jīng)過(guò)紫外光照射180min后，對(duì)羅丹明B的降解率高達(dá)90％以上。
　　(2)以NaN3作為氮源水熱-煅燒法制備了α-Fe2O3/FeVO4-xNx粉體，N摻雜導(dǎo)致粉體形成菱方結(jié)構(gòu)的α-F

4、e2O3與三斜結(jié)構(gòu)FeVO4共存的棒狀異質(zhì)結(jié)粉體，摻雜比例為RN=0.75時(shí)，制備出異質(zhì)結(jié)粉體的的Oads/Olatt的比例為0.61，存在較多的氧空位，致光致發(fā)光強(qiáng)度變?nèi)?，吸收邊帶發(fā)生了紅移，光生電子被N摻雜引起表面氧空位捕獲，空穴被表面的有機(jī)污染物捕獲，減少?gòu)?fù)合幾率，在紫外光照射180min下，對(duì)RhB的降解率達(dá)90%，具有20.78emu/g飽和磁化強(qiáng)度，便于粉體的回收和利用。
　　(3)以C6H12O6為碳源，水熱-煅燒法

5、制備了異質(zhì)結(jié)α-Fe2O3/FeVO4-xCx粉體。C摻雜量增加，會(huì)促進(jìn)異質(zhì)結(jié)粉體中FeVO4的生長(zhǎng)，而抑制了Fe2O3的生長(zhǎng)，同時(shí)提高了異質(zhì)結(jié)粉體剩余磁化強(qiáng)度，C摻雜比例為10%時(shí)，制備出Fe2O3/FeVO4-xCx異質(zhì)結(jié)粉體,在紫外光下照180min，對(duì)RhB的降解率達(dá)82.03%，有機(jī)總碳的含量去除率達(dá)42.86%。對(duì)α-Fe2O3/FeVO4-xCx(x=10%) 異質(zhì)結(jié)粉體進(jìn)行循環(huán)實(shí)驗(yàn)，表明α-Fe2O3/FeVO