异质结光催化剂BiVO_4/RGO的合成及其光催化降解罗丹明B的研究

采用溶胶-凝胶法制备具有异质结构光催化剂BiVO_4/RGO,通过XRD、SEM、TEM、FT-IR、XPS等对催化剂进行表征分析,并以罗丹明B为目标污染物,考察了BiVO_4/RGO的光催化活性。XRD结果表明,合成的复合催化剂均为单斜相晶体结构,RGO的引入没有改变Bi VO4的物相,SEM、TEM图像证明,两者充分接触形成复合结构,RGO良好的导电性增加了催化剂表面的活性位点,有效促进光生电子的迁移,抑制电子-空穴对的再复合,FT-IR、XPS分析说明RGO和BiVO_4存在复合体系中,且都保持各自原有化合态,综合分析两者成功形成异质结复合结构,相比单体BiVO_4,复合物明显拓宽光吸收范围。当RGO的含量为6wt%时,实验条件下罗丹明B的降解率达90.19%,催化性能最佳,五次循环实验后,6wt%Bi VO4/RGO的降解率仍能保持在85%左右。

还原氧化石墨烯/BiVO_4复合材料的制备及其光催化性能

采用微波原位生长法制备了还原氧化石墨烯/BiVO4复合光催化剂。以四环素为模型污染物,对该催化剂在可见光(λ>420 nm)下的催化活性进行了评价。结果表明,还原氧化石墨烯/BiVO4复合光催化剂在可见光照射下对四环素的降解效率达到了85.3%明显高于纯BiVO423%的降解效率。

BiVO4材料的改性及其光催化效能研究

通过形貌改变和负载电子中继体的方式,对BiVO4纳米材料进行改性.并以罗丹明B为水体之中的模拟污染,考察几种改性后的BiVO4纳米材料的光催化脱色效能,发现负载还原态氧化石墨烯(RGO)能够使BiVO4纳米材料对罗丹明B的脱色效能显著提高,即3h后由85.18%提升到96.57%,继续改变BiVO4纳米材料的形貌,脱色效能可进一步提高,即RGO/BiVO4微球的脱色效能可达到98.99%.在材料光催化氧化水产氧效能的考察中,5h内BiVO4纳米材料、RGO/BiVO4和RGO/BiVO4微球的产氧量分别为67.6,182.8和215.8μmol,可以看出RGO的引入同样显著地提高了BiVO4纳米材料的产氧量,与之相比形貌上的改性对于材料光催化氧化水产氧的效能影响不大.