氧化铋光催化剂改性研究.pdf

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1、＼第43卷第7期应用化工Vo1．43No．72014年7月AppliedChemicalIndust~Ju1．2014氧化铋光催化剂改性研究高红，刘可新，王学同(1．天津现代职业技术学院，天津300350；2．天津甘泉集团，天津300171；3．天津市津南区环保局，天津300350)摘要：通过对实验室制备的氧化铋光催化剂减小催化剂粒径、表面螯合、金属离子掺杂、催化剂固载等方法进行改性研究，表明均能提高氧化铋的催化活性。关键词：光催化剂；氧化铋；纳米粉体；表面螯合中图分类号：TQ135．32；TQ426．81文献标识码：A文章编号：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利用半导体材料光催化降解水中污染物

4、是目前D／max一2500X射线衍射仪；JEM．100CXI1透射比较热门的研究课题之一。光催化剂可以有效利用电子显微镜；722分光光度计；白炽灯。太阳能，并在反应中产生具有强氧化能力的空穴和1．2氧化铋的制备羟基自由基，因而备受人们的关注。氧化铋作为一配制硝酸铋溶液与NaOH溶液。将硝酸铋溶液种半导体光催化材料，其带隙能为2．8eV，吸收波缓慢加入NaOH溶液中，随着反应进行，温度升高，长较长，可以实现对太阳光的利用。但如何提高其pH值逐渐增大。当温度为4O一6O℃，pH值达到3催化活性，是氧化铋光催化剂使用过程中的重要问—5时停止反应。过滤、洗涤，加水调浆，并调节温题。度，继续加NaOH溶

5、液进行反应。随着碱液的加人，光催化反应的量子效率低是其难以实用化的最生成物逐渐变黄，当pH为13～14时达到反应终为关键因素之一。光催化反应的量子效率取决于载点，继续搅拌30min后，过滤、洗涤及干燥脱水，即流子的复合几率。对光催化剂来说，俘获光激发载得黄色氧化铋粉体。流子并与电子给体／受体发生作用，增加光催化反应1．3氧化铋光催化剂的改性的量子效率，从而提高光催化活性。研究表明，提高1．3．1减小光催化剂粉体粒径采用金属醇盐水光催化剂活性的方法有减小催化剂粒径、表面螯合、解法和二步法制备纳米氧化铋粉体⋯。金属离子掺杂等。1．3．1．1金属醇盐水解法将硝酸铋和甲醇钠置1实验部分于烧杯中，加水反

6、应，静置，待其完全反应后，将反应1．1试剂与仪器产生的沉淀过滤、烘干、煅烧、研磨，即为氧化铋纳米硝酸铋，化学纯；亚甲基蓝、甲醇钠、氢氧化钠、粉体。乙二胺四乙酸二钠、氯化铁、硝酸铁均为分析纯。1．3．1．2二步法向硝酸铋溶液中滴加氢氧化钠收稿日期：2014-03-l1修改稿日期：2014-03—28作者简介：高红(1981一)，女，天津人，天津现代职业技术学院讲师，硕士，主要从事环境污染物治理与教学工作。电话022—28775060．E—mail：gh0121@126．com＼第7期高红等：氧化铋光催化剂改性研究化反应效果与该物质在光催化剂上的吸附量有关。EDTA在水溶液中随pH的不同有不同的存

7、在光催化剂晶粒尺寸减小，比表面积增大，单位面积活形式，各种存在形式的分布分数与pH有关』。由性位置增加，反应物吸附量增加，反应几率增大。图4可知，随溶液pH值的升高，脱色率增大。原因2．2光催化剂表面螫合是EDTA与金属离子螯合物的稳定常数K=2．2．1螯合量对氧化铋脱色效果影响在制备氧／M)，当溶液pn值增大时，酸效应系数洲)化铋光催化剂过程中加人不同用量的EDTA溶液，随之减小，稳定常数增大，