共摻雜型BiVO4可見光催化劑的制備、表征及性能研究.pdf

1、BiVO4是一種可見光催化劑，能夠在可見光下催化降解有機污染物，由于其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對可見光有響應(yīng)，制備合成方法相對簡單，而得到廣泛研究。但由于 BiVO4光催化材料對可見光利用率低，光生電子-空穴易復(fù)合，其光催化活性較低。因此本文研究擬通過非金屬摻雜提高其光催化活性，具體研究內(nèi)容包括以下幾方面：
　?。?）以氫氟酸（HF）作為F摻雜源，采用溶膠-凝膠法和玉米秸稈為模板，制備F摻雜BiVO4光催化劑。采用XPS、XRD、SEM、B

2、ET和UV-Vis等手段進行表征，并通過降解甲基橙溶液評價其光催化活性。結(jié)果表明：所有樣品都較好的復(fù)制了玉米秸稈的不規(guī)則蜂窩狀微觀形貌。F摻雜未改變晶型，但其晶體粒徑減小，且隨著F摻雜量增加，粒徑逐漸減??；摻雜的F取代BiVO4晶體中的O，使樣品中V4+和氧空位增多。此外，摻雜后樣品光吸收能力增強，禁帶寬度變小。當F摻雜量為0.07 mL時，對甲基橙的降解率達76％左右，較未摻雜提高44%左右。
　　（2）以六次甲基四胺（C6H1

3、2N4）、氫氟酸（HF）、硼酸（H3BO3）作為N、F、B摻雜源，采用溶膠-凝膠法和玉米秸稈為模板，制備非金屬共摻雜（F-B、F-N和B-N）BiVO4。采用XRD、SEM和UV-vis等手段進行表征，并通過降解甲基橙溶液評價其光催化活性。結(jié)果表明：F-B、F-N和B-N共摻雜BiVO4都成功復(fù)制了玉米秸稈模板的的不規(guī)則蜂窩狀微觀形貌，且共摻雜均增強了光吸收性能，降低了禁帶寬度。共摻雜較單摻雜，能進一步有效提高BiVO4的催化活性提高，