钒酸铋复合光催化剂的改性及光催化性能的研究

来源 :陕西科技大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:aiyi23_2008
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
钒酸铋(BiVO4)是一种半导体材料,最早被用作黄色颜料,近年来,由于其具有禁带宽度窄、高化学稳定性、高太阳光利用率、无毒等优点,而成为光催化领域研究的热点。BiVO4具有单斜白钨矿相、四方白钨矿相、四方锆英石相三种晶体结构,其中,单斜相BiVO4在可见光下具有一定的光催化活性,但是由于光生载流子复合率较高,其光催化效率仍有待提高。本文以NH4VO3与Bi(NO3)35H2O为原料,采用微波水热法合成了BiVO4粉体,通过XRD、FESEM、TEM、XPS、UV-vis、BET等一系列测试方法对BiVO4粉体的晶相、形貌、光性能等进行了表征,以在不同光源下降解罗丹明B溶液(RhB)的效率评价粉体的光催化性能,重点研究了单斜相BiVO4的可控制备和BiVO4掺杂改性这两方面问题。(1)为了实现单斜相BiVO4的可控制备,本文以NaOH为pH值调节剂,研究了前驱液pH值这一关键制备因素对BiVO4粉体物相、形貌及光催化性能的影响,研究了不同pH区域合成的BiVO4结构、形貌与光催化性能的对应关系,总结了合成单斜相BiVO4粉体的pH范围,并对不同晶型之间的转换机理进行了深入研究。实验结果证明,pH=4.26-9.76时合成的BiVO4都是不规则棒状或树枝状的单斜相晶体,pH=7.81时合成的不规则短棒状晶体在模拟太阳光下光催化活性最好,光照5h后RhB降解率为54%。(2)为了提高BiVO4粉体的光催化效率,以C6H12O6为碳源,对BiVO4进行碳掺杂,探讨了碳掺杂量、保温温度、保温时间对C/BiVO4粉体结构、形貌及光催化性能的影响。实验结果表明,碳掺杂诱发四方相BiVO4的生成,低温(160℃,180℃)使四方相BiVO4含量增多,在紫外光和模拟太阳光下,碳掺杂量为15at%,200℃保温40min制得的C/BiVO4粉体的光催化效率比纯相BiVO4的光催化效率分别高出36%和29%。(3)为了进一步提高BiVO4粉体的光催化效率,以NaN3为氮源,合成了具有(040)活性晶面的N/BiVO4粉体,分别研究了氮掺杂量、保温温度、保温时间对N/BiVO4粉体结构、形貌及光催化性能的影响。实验结果表明,制得的N/BiVO4粉体都沿(040)晶面取向生长,呈片状,晶粒尺寸小,禁带宽度窄,在不同光源下的光催化活性都高于纯相BiVO4粉体。在紫外光和模拟太阳光下,氮掺杂量为110at.%,200℃保温40min制得的N/BiVO4粉体的光催化效率比纯相BiVO4的光催化效率分别高出96%和34%。(4)为了进一步提高BiVO4粉体的可见光催化效率,分别以Er(NO3)36H2O和Yb(NO3)36H2O为铒源和镱源,对BiVO4进行稀土元素掺杂,研究了稀土离子掺杂量对Er/BiVO4粉体和Yb/BiVO4粉体结构、形貌及模拟太阳光下的光催化活性的影响。研究发现,Er/BiVO4和Yb/BiVO4均为四方相,晶粒尺寸较小,多为纳米级,Er/BiVO4在某些可见光区有吸收(490nm,525nm和605-620nm)。四方相Er/BiVO4和Yb/BiVO4在模拟太阳光下的光催化活性明显优于单斜相BiVO4光催化活性,Er3+和Yb3+的掺杂将BiVO4的光催化效率提高了90%,达到了对其改性的目的。
其他文献
本文在马尔可夫区制转换模型框架下将债券按信用高低分组,研究债券市场违约率对信用利差的结构性影响。通过我国信用债市场2014Q1至2019Q3数据进行实证分析,结果表明:信用风
食品安全问题逐渐引起国内外的高度关注,是人们日常生活中关心和重视的焦点问题之一,而生物性污染与化学性污染是引起食品安全事件的主要因素。近年来纳米技术已经成为全球谈
ue*M#’#dkB4##8#”专利申请号:00109“7公开号:1278062申请日:00.06.23公开日:00.12.27申请人地址:(100084川C京市海淀区清华园申请人:清华大学发明人:隋森芳文摘:本发明属于生物技
中产阶级对于我国经济的转型与发展具有重要意义。由于具有较为稳定的收入,中产阶级被寄予厚望,他们的消费潜力有助于经济增长进而推动我国经济由出口和投资主导向内需主导的增
在建筑工程施工中,做好工程施工管理是保证工程施工质量的前提,但由于房屋建筑施工中涉及内容较多,存在着较多的不可控因素,所以这些因素就会对工程的施工质量造成较大影响。
仪器 :2 50mL广口瓶一只 ,外径约 3cm、一端拉细 ,总长约 9cm玻璃管一支 (可自制 ) ,双孔橡皮塞 ,导管。装置 :往广口瓶中加入 10 0mL左右吸收尾气的液体 ,塞好带长短玻管的双孔橡皮
中国是一个古老的农业大国.农村始终是中国发展演进的关键词。现代中国尤以上世纪70年代末的土地承包经营权的出现,激烈地改变着数千年传统的土地制度。经过近30年的发展.土地承
先天性小耳畸形是耳郭的先天发育不良,我国1988 ~ 1992年全国抽样调查报告其发病率为1.14/万新生儿[1],是耳科临床常见畸形,常给患者身心健康带来负面影响,绝大多数患者迫切要
期刊
全身麻醉的苏醒期躁动(emergenceagitation,EA)是一项较为常见的麻醉并发症,指麻醉苏醒期患者兴奋,躁动和定向障碍并存,有不适当行为,包括肢体的无意识动作、无理性言语、语无伦次、
患者男,60岁。因"开水烫伤左上肢及双下肢伴疼痛17h"入院;查体见皮肤创面红肿,散在水疱。心率86次/min,体温37.3℃,血压130/65mm Hg,呼吸18次/min,心电图、血常规均正常。患者