可见光催化剂BiOBr的合成及其对甲基橙和对硝基苯酚的降解实验研究

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为了有效地利用太阳光,扩大光催化剂的光响应范围,提高量子效率,研究在可见光下具有高效光催化活性的催化材料,寻求廉价、环境友好并具有高性能的可见光光催化材料具有重要的意义。  本文以Bi(NO3)3·5H2O和C19H42NBr(CTAB)为反应物,采用水热——软模板法合成了可见光催化剂BiOBr,并通过XRD、SEM、BET和UV-vis DRS等表征手段,研究了水热温度、前驱物pH以及水热时间对催化剂的可见光催化活性、晶型和比表面积等影响。结果表明,前驱物pH为1.86(原始),水热160℃合成12h的BiOBr活性最好,吸收边带达到480nm左右,能隙禁带宽为~2.88eV,BET比表面积4.13m2/g。  对甲基橙溶液的降解条件进行研究,结果表明:初始浓度为20mg/L,催化剂的投加量为2gL,溶液pH值为1.86,光照210min后,降解率达90.4%。  对对硝基苯酚溶液的降解条件研究结果表明:在初始浓度为50mg/L,催化剂的投加量为1g/L时,光照210min后,降解率为84.4%。  催化剂重复五次使用前后结构和成分稳定,但光催化活性有所下降。高效液相色谱分析结果表明对硝基苯酚降解后的中间产物为对苯二酚。
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