新型鎢酸鉍可見光催化劑的制備改性及降解低濃度甲苯性能研究.pdf

1、新型可見光催化劑Bi2WO6具有獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì),可以有效的利用太陽光。但其制備方法復(fù)雜,光生電子.空穴復(fù)合率高,催化活性較低。本文以液相法制備Bi2WO6,并對(duì)其進(jìn)行過渡金屬Fe離子摻雜和貴金屬表面修飾改性,制備了一系列可見光催化劑,以甲苯為目標(biāo)污染物,考察了催化劑的可見光催化性能。
　　 (1)以水熱法制備Bi2WO6納米片狀材料,并采用浸漬煅燒法對(duì)Bi2WO6進(jìn)行了Fe離子表面修飾,通過光催化降解低濃度氣相甲苯對(duì)樣品的可

2、見光催化性能進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,當(dāng)Fe離子含量為0.1wt.％時(shí),催化劑的光催化性能最佳。表征分析表明,Fe離子主要均勻的分散在Bi2WO6納米片表面,適量的Fe離子可作為電子/空穴的捕獲劑,降低其電子空穴對(duì)的復(fù)合率,提高催化劑的光催化活性。樣品的多次重復(fù)光催化活性測(cè)試表明催化劑失活原因主要?dú)w結(jié)于Fe3+向體相的迂移和催化劑表面副產(chǎn)物的累積。
　　 (2)為進(jìn)一步提高Bi2WO6的可見光催化活性和穩(wěn)定性,簡化其制備改性工藝,采

3、用水熱一步合成法制備了PtCl4/Bi2WO6納米異質(zhì)結(jié)光催化劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:PtCl4/Bi2WO6納米材料表現(xiàn)出很好的可見光催化活性及光化學(xué)穩(wěn)定性,當(dāng)Pt含量為1.0wt.%時(shí),樣品PtCl4/Bi2WO6-1.0%的光催化活性最優(yōu)。表征分析表明PtCl4與Bi2WO6耦合形成異質(zhì)結(jié),增強(qiáng)了可見光吸收以及光生電荷的分離,從而提高了可見光催化性能。
　　 (3)分別采用浸漬.煅燒法,中和沉淀法對(duì)Bi2WO6進(jìn)行貴金屬Pt表面

4、改性,開發(fā)了一種新型的三組分Pt/Bi2WO6/PtO納米異質(zhì)結(jié)體系催化劑。該體系中的PtO(p型半導(dǎo)體)增強(qiáng)了可見光的吸收,其與Bi2WO6形成的p-n納米結(jié)強(qiáng)化了電子空穴的分離;Pt顆粒與Bi2WO6相互作用形成Schottky能壘,促進(jìn)了電子的轉(zhuǎn)移及利用,也強(qiáng)化了光生電荷的分離。此外,本文考察了中和沉淀法制備過程pH值對(duì)催化劑性能的影響。結(jié)果表明:制備過程的pH值主要影響B(tài)i2WO6表面Pt顆粒和PtO的含量,從而影響電子-空穴的