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无机化学学报 2011年第2期27卷 287-292页

作者：晏威王姣朱毅郭佳杨骏张渊明暨南大学化学系。广州510632 暨南大学生态学系广州510632

采用超声法将磁基体fe3o4和bivo4复合,制备了易于固液分离的磁性可见光催化剂bivo4/fe3o4。采用X射线衍射(XRD)、傅立叶转换红外光谱(FTIR)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、透射电子显微镜(TEM)和磁学性质测量系统(MPMS)对产物进行了表征,... 详细信息

采用超声法将磁基体fe3o4和bivo4复合,制备了易于固液分离的磁性可见光催化剂bivo4/fe3o4。采用X射线衍射(XRD)、傅立叶转换红外光谱(FTIR)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、透射电子显微镜(TEM)和磁学性质测量系统(MPMS)对产物进行了表征,并以亚甲基蓝为目标降解物,考察了bivo4/fe3o4的可见光催化活性。当bivo4与fe3o4质量比为5:1时,bivo4/fe3o4的催化活性最高,反应经过5 h,对亚甲基蓝的降解率达到92.0%,而单独使用bivo4为催化剂,降解率仅为72.5%。这表明fe3o4不仅起到磁基体的作用,还起到助催化剂的作用。bivo4/fe3o4在外加磁场的作用下很容易被分离,撤消外加磁场后,通过搅拌又可重新分散。bivo4/fe3o4 3次回收后的降解率仍高于80%。

关键词： bivo4/fe3o4 磁性分离超声法可见光催化剂

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磁性可见光催化剂bivo4/fe3o4的制备及催化性质

磁性可见光催化剂BiVO4/Fe3O4的制备及催化性质

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作者：王姣暨南大学

学位级别：硕士

钒酸铋(bivo4)是一种对可见光响应的半导体光催化剂,虽然它的光催化活性较高,但是因为很难从处理水中将其分离回收,使它的实际应用受到了极大的限制。而把bivo4固载在各种基质上将其分离回收的方法会使催化剂的有效比表面降低,从而使得... 详细信息

钒酸铋(bivo4)是一种对可见光响应的半导体光催化剂,虽然它的光催化活性较高,但是因为很难从处理水中将其分离回收,使它的实际应用受到了极大的限制。而把bivo4固载在各种基质上将其分离回收的方法会使催化剂的有效比表面降低,从而使得催化剂的光催化活性在一定程度上也有所降低。因此,如何制备容易回收且具有良好光催化活性的可见光催化剂成为了光催化领域的一个挑战。鉴于纳米磁性颗粒具有巨大的比表面积和良好的分离回收特性,我们在bivo4中引入fe3o4粒子,通过超声法制备了易于回收的磁性复合可见光催化剂bivo4／fe3o4,并研究其光催化性能。采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、紫外可见漫反射(DRS)等手段对所制备的复合催化剂进行表征。鉴于不同质量比的bivo4／fe3o4有不同的光催化效果,我们制备了不同质量比的bivo4／fe3o4催化剂,并以亚甲基蓝为降解对象,考察了这些催化剂的可见光催化活性。结果表明,bivo4与fe3o4的质量比为5：1时,bivo4／fe3o4的光催化活性最高,对亚甲基蓝的降解率达到92.0%。实验还研究了光催化体系中光催化剂用量、亚甲基蓝初始浓度、溶液的pH值、电子受体的存在这些因素对光催化过程的影响。结果表明,催化剂的最佳用量为2.0 g／L,亚甲基蓝最佳初始浓度为10 mg／L,溶液的最佳pH值为11,加入电子受体K2S2o8时,亚甲基蓝几乎完全降解。催化剂回收后连续使用3次,降解率仍然大于80%。

关键词：磁分离 bivo4/fe3o4 可见光亚甲基蓝

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磁性光催化剂bivo_4/fe_3o_4降解亚甲基蓝的研究

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化学研究与应用 2010年第5期22卷 544-549页

作者：王姣郭佳张渊明暨南大学化学系广东广州510632 暨南大学生态学系广东广州510632

本文用超声法将磁基体fe3o4与bivo4复合,制备了易于固液分离的磁性可见光催化剂bivo4/fe3o4,采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等手段对样品的结构和形貌进行表征。以亚甲基蓝为降解对象,考察了bivo4/fe3o4的可见光催化活性,并... 详细信息

本文用超声法将磁基体fe3o4与bivo4复合,制备了易于固液分离的磁性可见光催化剂bivo4/fe3o4,采用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)等手段对样品的结构和形貌进行表征。以亚甲基蓝为降解对象,考察了bivo4/fe3o4的可见光催化活性,并研究了光催化体系中光催化剂用量、亚甲基蓝初始浓度、溶液的pH值、电子受体的存在对光催化过程的影响。结果表明,催化剂的最佳用量为2.0g/L,亚甲基蓝最佳初始浓度为10mg/L,溶液的最佳pH值为11,加入电子受体K2S2o8时,亚甲基蓝几乎完全降解。催化剂回收后连续使用3次,降解率仍然大于80%。

关键词：磁性可见光催化 bivo4/fe3o4 亚甲基蓝

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bivo4及SnC2o4新型光催化材料的制备及其性能研究

BiVO4及SnC2O4新型光催化材料的制备及其性能研究

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作者：殷艳杰河北大学

学位级别：硕士

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... 详细信息

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bivo、新型磁分离bivo/feo可见光光催化材料和新型类蝴蝶型SnCo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(No)·5Ho、NHVo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bivo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bivo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bivo/feo。分析结果表明:所合成的样品中,bivo为单斜晶系白钨矿型结构,呈现类钟乳石状结构,长约9.8μm;feo为立方晶型,呈现类球形,直径约300 nm,不同质量分数的feo包覆在bivo颗粒的表面。与纯bivo相比,bivo/feo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bivo/30%feo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bivo/30%feo的降解反应速率常数是纯bivo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(·o)在反应过程中起主要作用。同时,复合物bivo/feo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SnCo粉末。分析结果表明:不同反应时间下制备的SnCo样品均为单斜白钨矿型SnCo(属于C2/c(15)空间群),形貌为类蝴蝶状。基于SnCo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SnCo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SnCo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SnCo是染料脱色的机理是光催化降解作用,且·oH和·o在光催化反应过程中起到重要作用。此外,所合成的SnCo样品具有良好的回收性能和稳定性。

关键词： bivo4 bivo4/fe3o4 SnC2o4 光催化性能染料废水

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