石墨烯-鎢酸鉍復(fù)合光催化劑的制備及降解甲醛的研究.pdf

1、新型光催化材料作為催化劑能催化降解數(shù)以千計(jì)的有害化合物，在光催化降解反應(yīng)中，它條件溫和、無(wú)毒害、無(wú)二次污染，是一種發(fā)展前景非常廣闊的環(huán)保材料，太陽(yáng)能也是一種取之不盡的的能源.鎢酸鉍是最簡(jiǎn)單的層狀A(yù)urivillius型氧化物，也是一種新型可見光催化劑，受到研究者的廣泛關(guān)注。鎢酸鉍具有優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)，可以有效的利用太陽(yáng)光對(duì)有機(jī)物進(jìn)行降解，因此研究新型光催化劑降解有機(jī)污染對(duì)環(huán)境問題具有重要意義。
　　本文以硝酸鉍和鎢酸鈉、鱗片石墨

2、為原料，采取水熱合成法成功制備了具有良好催化活性的石墨烯/鎢酸鉍復(fù)合光催化劑，研究了氧化石墨烯的投加量、水熱反應(yīng)體系pH值、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度以及焙燒溫度對(duì)復(fù)合催化劑的可見光催化活性的影響，選擇出較優(yōu)的工藝條件，最佳合成條件是:氧化石墨的投加量為1.5wt％，水熱反應(yīng)體系pH值為2，180℃水熱合成12h，600℃焙燒，表征說明:催化劑比表面積11.5m2/g，有較佳的可見光響應(yīng)(禁帶寬度Eg=2.53 eV)，這主要要?dú)w功于其具有在可

3、見光區(qū)最窄的的半導(dǎo)體帶隙能和最大的比表面積。對(duì)水熱合成法制備的復(fù)合光催化劑，采用了X射線衍射儀(XRD)、傅里葉變換紅外光譜儀(FT-IR)、掃描電鏡(SEM)、比表面積分析儀(BET)、紫外-可見漫反射光譜儀(UV-Vis)等設(shè)備對(duì)催化劑進(jìn)行表征，在此基礎(chǔ)上，分析了各種合成條件對(duì)表征結(jié)果的影響，觀察所制備樣品的結(jié)構(gòu)特征及其形貌，同時(shí)也對(duì)其光催化性能進(jìn)行了分析。并用甲醛氣體的降解作為其光催化的模擬反應(yīng)，觀察了制備的催化劑的光催化活性。同

4、時(shí)考察了硅藻土基吸附材料的重復(fù)使用性能。選取硅藻土作為光催化劑載體，測(cè)試硅藻土基吸附材料在可見光下持續(xù)降解高濃度甲醛氣體的效果，初始降解濃度為50ppm甲醛氣體，當(dāng)光催化劑負(fù)載量達(dá)到2％效果最佳，用10g硅藻土基吸材料樣品經(jīng)過12h對(duì)甲醛氣體降解率可達(dá)到69.8％。經(jīng)最佳比例1.5％石墨烯修飾改性后，12h對(duì)甲醛降解率提高至86.2％。通過紫外-可見分光光度計(jì)(AAS)分析甲醛氣體的降解效率，結(jié)合以上這些表征分析結(jié)果推測(cè)出了石墨烯/鎢酸