混合晶相BiVO_(4)的制备及其光催化降解石化废水的性能研究

以Bi(NO3)3和NaVO3为原料,采用水热法成功合成了具有混合晶相的BiVO_(4)样品。通过XRD、TEM和HR-TEM对样品的结构进行分析,以石化含油废水为目标污染物,评价其光催化活性,通过能带结构分析、PL和光电流测试分析其光催化活性增强机制。结果表明,混合晶相的BiVO_(4)样品(t-BiVO_(4)/m-BiVO_(4))的能带结构符合“II型”异质结,能够促进光生电子和空穴的分离效率。在光催化降解石化含油废水的实验中,混合晶相的t-BiVO_(4)/m-BiVO_(4)样品降解率达到了98.2%,一级反应速率常数高达0.0247min^(-1),是t-BiVO_(4)和m-BiVO_(4)样品的4.15倍和5.71倍。

仿生模板辅助水热法构建Z型g-C_(3)N_(4)/m-BiVO_(4)材料及其光催化性能

以L-谷氨酸为模板,采用仿生模板辅助水热法原位制备了Z型g-C_(3)N_(4)/m-BiVO_(4)复合光催化材料。借助X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对样品的物相组成、微观形貌和光学性质进行表征。以罗丹明B(RhB)染料为目标降解物,500 W氙光灯为光源,研究了g-C_(3)N_(4)加入量对Z型复合光催化材料的光催化活性影响。研究结果表明:当g-C_(3)N_(4)加入量为15 wt%时,g-C_(3)N_(4)/m-BiVO_(4)复合光催化材料对RhB染料的降解效率为98.82%/2 h,是m-BiVO_(4)的2.45倍,这是由于Z型结构可利于光生电子-空穴对的分离与转移;活性基团捕获实验证实,在光催化过程中主要的活性基团是·O_(2)^(-),次要的活性基团是h^(+)和·OH;g-C_(3)N_(4)/m-BiVO_(4)复合光催化材料对甲基橙(MO)和盐酸四环素(TC-HCl)也表现出优异的光催化降解效果,降解效率分别为78.32%/2 h、91.87%/2 h;经过4次循环试验表明g-C_(3)N_(4)/m-BiVO_(4)复合光催化材料具有良好的稳定性。