氧化鉍光催化劑改性研究.pdf

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1、＼第43卷第7期應(yīng)用化工Vo1．43No．72014年7月AppliedChemicalIndust~Ju1．2014氧化鉍光催化劑改性研究高紅，劉可新，王學(xué)同(1．天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院，天津300350；2．天津甘泉集團，天津300171；3．天津市津南區(qū)環(huán)保局，天津300350)摘要：通過對實驗室制備的氧化鉍光催化劑減小催化劑粒徑、表面螯合、金屬離子摻雜、催化劑固載等方法進行改性研究，表明均能提高氧化鉍的催化活性。關(guān)鍵詞：光催化劑；氧化鉍；納米粉體；表面螯合中圖分類號：TQ135．32；TQ426．81文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1671—3206(2014)07—1299—04Studyon

2、modificationofbismuthoxidephotocatalystGAOHong、，LlUKe—xin，WANGXue—tong(1．TianjinModemVocationalTechnologyCollege，Tianjin300350，China；2．TianjinGanquanGroup，Tianjin300171，China；3．TianjinEnvironmentalProtectionBureauofJinnanDistrict，Tianjin300350，China)Abstract：Focusingonmodificationofbismuthoxideprepa

3、redfromlab．Thetestofmethylenebluewastewaterdegradationsimulatedexperimentshowsthatthebismuthoxidecatalyticactivitycanbein—creasedbyreducingcatalystparticlesize，surfacechelating，metaliondopingandcatalystimmobilizing，etc．Keywords：photocatalyst；bismuthoxide；nano—powder；surfacechelation利用半導(dǎo)體材料光催化降解水中污染物

4、是目前D／max一2500X射線衍射儀；JEM．100CXI1透射比較熱門的研究課題之一。光催化劑可以有效利用電子顯微鏡；722分光光度計；白熾燈。太陽能，并在反應(yīng)中產(chǎn)生具有強氧化能力的空穴和1．2氧化鉍的制備羥基自由基，因而備受人們的關(guān)注。氧化鉍作為一配制硝酸鉍溶液與NaOH溶液。將硝酸鉍溶液種半導(dǎo)體光催化材料，其帶隙能為2．8eV，吸收波緩慢加入NaOH溶液中，隨著反應(yīng)進行，溫度升高，長較長，可以實現(xiàn)對太陽光的利用。但如何提高其pH值逐漸增大。當(dāng)溫度為4O一6O℃，pH值達到3催化活性，是氧化鉍光催化劑使用過程中的重要問—5時停止反應(yīng)。過濾、洗滌，加水調(diào)漿，并調(diào)節(jié)溫題。度，繼續(xù)加NaOH溶

5、液進行反應(yīng)。隨著堿液的加人，光催化反應(yīng)的量子效率低是其難以實用化的最生成物逐漸變黃，當(dāng)pH為13～14時達到反應(yīng)終為關(guān)鍵因素之一。光催化反應(yīng)的量子效率取決于載點，繼續(xù)攪拌30min后，過濾、洗滌及干燥脫水，即流子的復(fù)合幾率。對光催化劑來說，俘獲光激發(fā)載得黃色氧化鉍粉體。流子并與電子給體／受體發(fā)生作用，增加光催化反應(yīng)1．3氧化鉍光催化劑的改性的量子效率，從而提高光催化活性。研究表明，提高1．3．1減小光催化劑粉體粒徑采用金屬醇鹽水光催化劑活性的方法有減小催化劑粒徑、表面螯合、解法和二步法制備納米氧化鉍粉體?。金屬離子摻雜等。1．3．1．1金屬醇鹽水解法將硝酸鉍和甲醇鈉置1實驗部分于燒杯中，加水反

6、應(yīng)，靜置，待其完全反應(yīng)后，將反應(yīng)1．1試劑與儀器產(chǎn)生的沉淀過濾、烘干、煅燒、研磨，即為氧化鉍納米硝酸鉍，化學(xué)純；亞甲基藍、甲醇鈉、氫氧化鈉、粉體。乙二胺四乙酸二鈉、氯化鐵、硝酸鐵均為分析純。1．3．1．2二步法向硝酸鉍溶液中滴加氫氧化鈉收稿日期：2014-03-l1修改稿日期：2014-03—28作者簡介：高紅(1981一)，女，天津人，天津現(xiàn)代職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師，碩士，主要從事環(huán)境污染物治理與教學(xué)工作。電話022—28775060．E—mail：gh0121@126．com＼第7期高紅等：氧化鉍光催化劑改性研究化反應(yīng)效果與該物質(zhì)在光催化劑上的吸附量有關(guān)。EDTA在水溶液中隨pH的不同有不同的存

7、在光催化劑晶粒尺寸減小，比表面積增大，單位面積活形式，各種存在形式的分布分數(shù)與pH有關(guān)』。由性位置增加，反應(yīng)物吸附量增加，反應(yīng)幾率增大。圖4可知，隨溶液pH值的升高，脫色率增大。原因2．2光催化劑表面螫合是EDTA與金屬離子螯合物的穩(wěn)定常數(shù)K=2．2．1螯合量對氧化鉍脫色效果影響在制備氧／M)，當(dāng)溶液pn值增大時，酸效應(yīng)系數(shù)洲)化鉍光催化劑過程中加人不同用量的EDTA溶液，隨之減小，穩(wěn)定常數(shù)增大，