钒酸铋催化剂的改性及可见光性能

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ankailvyou
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
BiVO4作为一种窄禁带宽度的光催化材料,具有无毒、稳定性好、可见光吸收能力等优点。但是BiVO4的光生电子和空穴对极易复合,使得它的应用受到限制。本文以BiVO4为研究对象,通过复合半导体构建异质结、掺杂金属离子两种改性方法对BiVO4进行改性,并以降解罗丹明B(RhB)考察BiVO4的可见光光催化活性。分别选用共沉淀-焙烧和水热法分别制备BiVO4光催化剂(分别记为g-BiVO4和s-BiVO4)。并对它的结构、形貌和吸光性能进行表征。结果表明水热法和共沉淀法制备的BiVO4均是单斜晶型,表面形貌有较大的差异;g-BiVO4和s-BiVO4的禁带宽度分别为2.47 eV和2.42 eV,在可见光区域表现出了较强的光吸收能力;g-BiVO4和s-BiVO4存在时,可见光照射60 min后RhB的催化降解率分别达到34%和37%。共沉淀-焙烧法制备p-n型CeO2/BiVO4复合光催化材料,并对样品进行了表征。结果表明:合成的BiVO4和CeO2/BiVO4均为单斜晶型,复合后BiVO4的表面形貌发生改变,光电流密度增加,吸光性能增强;CeO2/BiVO4较单一BiVO4在可见光下对RhB的催化降解率提高了30%,CeO2与BiVO4的复合质量比为20%时,复合光催化剂对RhB的催化降解效率最高,达到70%;三次循环实验后,复合材料对RhB的催化降解率仍然达到65%,稳定性好。实验证明BiVO4与CeO2之间形成p-n异质结,这种异质结阻碍体系中光生电子和空穴对的复合,从而提高复合催化剂的光催化活性。以水热法合成Ni-BiVO4半导体材料,并对Ni-BiVO4进行表征。结果显示,Bi和V的原子比例接近1:1,符合BiVO4中Bi和V原子之比,Ni以+3价的离子形态存在于BiVO4晶格中;掺杂Ni离子不会改变单斜相BiVO4的晶体结构,但Ni离子会进入BiVO4晶体间隙中,使得BiVO4晶格发生膨胀;掺杂后,Ni-BiVO4光催化材料的表面形貌改变,由不规则颗粒向片状发生转变;0.75Ni-BiVO4的比表面积比单一BiVO4的比表面积提高约10 m2·g-1;掺杂半导体材料的禁带宽度变窄,吸收边发生红移,还原能力增强。此外,0.75Ni-BiVO4的电荷电阻减小,瞬时光电流密度增大。可见光照射下,0.75Ni-BiVO4半导体材料对RhB的催化降解率由的44%提高到了96%;稳定性和耐光腐蚀性均增强。Ni3+掺杂BiVO4光催化材料,会在BiVO4晶体中充当一个电子捕获中心,促进光生电子和空穴对的分离,从而提高BiVO4的光催化活性。
其他文献
目的:研究Tim-3/Galectin-9信号通路及相关分子在泡球蚴持续性感染中的变化特点,探讨其在泡球蚴感染中的免疫调节作用。方法:将6~8周龄BALB/c小鼠随机分为感染组和对照组,感
炔基官能团广泛存在于许多药物与天然产物中,并且可以转化为其它多种官能团。因此,炔烃类化合物的合成及其转化具有十分重要的意义。催化不对称的炔丙位官能化反应是合成含手
海洋立管长期服役于海洋环境,不可避免地存在生物附着现象,引起管壁粗糙化,粗糙后的管壁势必会影响其涡激振动响应,本文重在探究粗糙凸起对立管涡激振动响应的影响,由于表面
碳纳米管(MWCNT/SWCNT)增强铝基复合材料呈现出高强度、高模量及低密度等卓越的力学特征,在航空航天、交通运输与能源环境等领域应用前景广阔。启迪于贝壳珍珠层的“砖-砌”
近年来,稀土发光材料广泛应用于照明光源、显示器、光纤放大器、光通信和生物医学等领域,稀土掺杂的发光材料因此而备受关注。Judd-Ofelt(J-O)理论是探究三价稀土离子4f-4f跃
随着癌症基因组图谱(The Cancer Genome Atlas,TCGA)计划和人类细胞图谱(The Human Cell Atlas,THCA)计划的开展,产生了海量的生物组学数据。这些组学数据中含有关于生物功能与基
本文对刺胞动物门钵水母纲的安朵仙水母(Cassiopea andromeda)、海蜇(Rhopilema esculentum)、巴布亚硝水母(Mastigias papua)进行首次全基因组测序、拼接和注释,并构建基因
本文主要针对开口曲线上的Riemann-Hilbert问题的解在端点处的奇异性问题,即对一组含有节点的一特殊曲线,详细分析了用于表示问题解的Cauchy型积分的性质,尤其是针对具体积分表达式和几类不同性质的积分核在节点处的奇异性分析。对于一类交叠产生尖点的相切封闭圆周,利用合理剖开封闭曲线讨论了从平面上不同位置趋向切点时Cauchy积分的奇异性分布。特别地,证明了在某些特殊情况下节点处的奇异性可以
底水油藏水平井在开采过程中,由于井眼轨迹、井筒摩阻、地层非均质性的综合影响,会导致井筒产液剖面不均衡,容易使底水快速脊进,产生单点或多点水淹,从而使含水率短期内急剧
二维层状材料的少层/薄层片状结构赋予其大的比表面积、大量的表面暴露活性位点,这使得其在电化学催化、气/湿敏传感等领域的应用备受关注。本论文以过渡金属化合物二硫化钼(M