22166.釩酸鉍氮化碳復(fù)合材料的制備及其光催化性能的研究

1、[鍵入文字]分類號(hào)：密級(jí)：公開UDC：編號(hào)：釩酸鉍釩酸鉍氮化碳氮化碳復(fù)合材料的制備及其光催化復(fù)合材料的制備及其光催化性能的研究性能的研究PreparationPPreparationPhotocatalyticPropertiesofBismuthotocatalyticPropertiesofBismuthVanadateanadateCarbonarbonNitrideitrideCompositesComposites學(xué)位授予單位

2、及代碼：長(zhǎng)春理工大學(xué)(10186)學(xué)科專業(yè)名稱及代碼：化學(xué)（0703）研究方向：環(huán)境友好材料申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士指導(dǎo)教師：徐蕾教授研究生：張強(qiáng)論文起止時(shí)間：2013.10—2014.12摘要由于石墨相氮化碳在光催化降解污染物時(shí)，對(duì)可見光吸收能力比較弱，通過本論文中的實(shí)驗(yàn)，將BiVO4與C3N4進(jìn)行比例復(fù)合，制備新型光催化材料BiVO4gC3N4。通過紫外可見漫反射(UVVisDRS)、X射線粉末衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、紅

3、外光譜(FTIR)、X射線光電子能譜(XPS)、透射電子顯微鏡(TEM)等的一系列測(cè)試手段，分別對(duì)BiVO4、gC3N4及BiVO4gC3N4的結(jié)構(gòu)、元素組成、形貌以及可見光的吸收范圍等進(jìn)行了表征。后續(xù)通過一系列實(shí)驗(yàn)詳細(xì)的研究了在可見光（400nmλ780nm）下用BiVO4gC3N4光催化劑對(duì)有機(jī)污染物羅丹明B進(jìn)行光催化降解，通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確定催化劑的最佳合成條件、負(fù)載比例、投用量、反應(yīng)體系pH值、溶液初始濃度等條件。通過超聲法制備了

4、在可見光（400nmλ780nm）下催化活性比較高的C3N4與BiVO4復(fù)合的BiVO4gC3N4材料。其表征結(jié)果中證實(shí)：BiVO4的存在形式為單斜白鎢礦晶體，在產(chǎn)物中，BiVO4以塊狀結(jié)構(gòu)存在，C3N4以片層狀結(jié)構(gòu)存在，且BiVO4分布在片層狀的C3N4上。光催化劑BiVO4gC3N4在400到780納米（可見光區(qū)）顯示出強(qiáng)烈的吸收峰，吸收了大量的光能參與反應(yīng)。通過改變實(shí)驗(yàn)條件，確定合成BiVO4具有最高光催化活性的條件為：在pH值為

5、6，水熱溫度為150攝氏度條件下制備的BiVO4。合成BiVO4gC3N4，放入燒杯中超聲1小時(shí)，然后攪拌一個(gè)小時(shí)，最后放入干燥箱內(nèi)80度干燥12小時(shí)。在降解羅丹明B的實(shí)驗(yàn)中，BiVO4與gC3N4的最佳負(fù)載比例：10%BiVO490%gC3N4對(duì)羅丹明B的降解率已達(dá)到97.1%而20%BiVO480%gC3N4、30%BiVO470%gC3N4、純BiVO4和純C3N4對(duì)羅丹明B的降解率分別為：95.1%、94.8%、18.88%和6