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半导体光催化技术具有反应条件温和、无二次污染、操作简单和降解效果显著等优势,但目前仍存在光谱响应范围窄、可见光利用率低、光生电子-空穴分离效率低、难以回收等问题。因此,研究开发新型高效的光催化材料,提高光催化效率对半导体光催化技术在有机污染物的处理方面有着重要的意义。本文采用简单沉淀法以及水热法,制备了高活性的BiVO4、新型磁分离BiVO4/Fe3O4可见光光催化材料和新型类蝴蝶型SnC2O4光催化材料。通过X射线粉末衍射仪、扫描电子显微镜、比表面积及孔结构分析仪、紫外-可见分光光度计、红外分光光度计、荧光分光光度计、X射线光电子能谱仪等手段对样品的结构、微观形貌、比表面积、光吸收性能等进行了分析表征。并通过降解模拟染料废水来评价其光催化活性,同时探讨了光催化剂用量、光催化反应时间、染料种类、染料浓度、染料pH值等对降解率的影响。本文的主要内容和结果如下:(1)以Bi(NO3)3·5H2O、NH4VO3为原料,通过简单液相沉淀法,经后期热处理制备了高活性的BiVO4可见光光催化材料。以酸性黑10 B为模拟染料废水,考察其光催化性能。分析结果表明:不同煅烧温度下合成的BiVO4样品均为单斜晶系白钨矿型结构,晶胞参数a=0.5195 nm,b=1.1701 nm,c=0.5092 nm,β=90.38°;不同煅烧温度500 oC,600 oC,700 oC下所得样品的禁带宽度分别为2.50 eV,2.45 eV和2.37 eV。经过500 oC或600 oC热处理后所得样品具有优异的光催化性能,颗粒为类球形。当酸性黑10 B溶液浓度为20 mg/L,催化剂用量为200 mg/50 mL,以可见光为光源,光催化反应60 min时,染料降解率接近100%,且降解反应属于一级反应动力学机理。(2)采用水热法与沉淀法相结合合成了新型磁分离可见光光催化材料BiVO4/Fe3O4。分析结果表明:所合成的样品中,BiVO4为单斜晶系白钨矿型结构,呈现类钟乳石状结构,长约9.8μm;Fe3O4为立方晶型,呈现类球形,直径约300 nm,不同质量分数的Fe3O4包覆在BiVO4颗粒的表面。与纯BiVO4相比,BiVO4/Fe3O4样品的禁带宽度明显减小,光谱响应范围变宽,在可见光的照射下,表现出更优异的光催化性能,其中BiVO4/30%Fe3O4复合物表现出了最优异的光催化性能,在可见光照射下,40 min后对酸性红B的降解率高达97.6%。降解反应符合一级反应动力学方程,且BiVO4/30%Fe3O4的降解反应速率常数是纯BiVO4的2.19倍。此外,通过IR,XRD,PL分析手段以及通过引入活性物种的捕获剂表明染料脱色机理为光催化降解,且超氧负离子(·O2-)在反应过程中起主要作用。同时,复合物BiVO4/Fe3O4具有超顺磁性能,五次连续回收实验后降解率仍能达到81.7%,表明复合物具有良好的稳定性及优异的回收性能。(3)通过一步沉淀法合成了类蝴蝶型SnC2O4粉末。分析结果表明:不同反应时间下制备的SnC2O4样品均为单斜白钨矿型SnC2O4(属于C2/c(15)空间群),形貌为类蝴蝶状。基于SnC2O4的晶体结构特征和合成反应时间,提出了样品可能的形成机理。此外,样品的平均禁带宽度为3.33 eV。PL光谱分析表明SnC2O4样品内部有大量的缺陷和氧空位。以酸性红B和甲基橙模拟染料废水对SnC2O4样品的光催化活性进行了探究。当酸性红B和甲基橙染料的浓度为40 mg/L,在紫外光的照射下,降解率可分别达96.5%和96.4%。且光催化降解反应符合一级反应动力学方程。此外,通过引入活性物种捕获剂以及与活性炭做对比,表明SnC2O4是染料脱色的机理是光催化降解作用,且·OH和·O2-在光催化反应过程中起到重要作用。此外,所合成的SnC2O4样品具有良好的回收性能和稳定性。