Bi2O2CO3TiO2复合粉体的制备及其光催化性能研究.pdf

1812 助 舷 材 料 文章编号：1001-9731(2013)12—1812—04 Bi202 C03／TiO。复合粉体的制备及其光催化性能研究+ 吕 霄1，唐子龙1，翟向乐2，罗绍华2 (1．清华大学材料科学与工程系，北京100084；2．东北大学材料与冶金学院，辽宁沈阳110004) 摘 要： 采用水热法制备了Bi。0。CO。，并将其与体，其禁带宽度为2．87～3．34eV，并比较了在可见光 下的光催化性能‘10]。Yan TiO。进行了复合。XRD数据表明此复合光催化剂中 Bi。0。CO。结晶性良好，紫外一可见漫反射光谱说明Liu等也对Bi：0：CO。粉体的光催化研究进行了报 Bi：O。CO。的加入使其吸收带边有一定的红移。研究道…J引。Puttaswamy 3。。 Bi。0。CO。进行了复合，光催化性能得到明显提升[1 了紫外一可见光照射下Bi：O。C0。／TiO：复合光催化剂 zCO。 对亚甲基蓝溶液的降解性能，结果表明当Bi：O 复合，其在可见光区的吸收有一定增强，光催化性能较 与TiO。的质量比为0．032时，得到性能最优的复合光 催化剂，其光催化活性优于TiO。。 单一TiO：有所增强。通过调节二者的相对含量，对 关键词： Bi：0。CO。；光催化剂；半导体复合 光催化性能进行了参数优化。 中图分类号：TB332 文献标识码：A 2 实 验 DOI：10．3969／j．issn．100卜9731．2013．12．031 2．1 Bi。O。CO。／TiO：复合光催化剂的制备 1 引 言 水热法制备Bi。O：CO。／TiO：复合光催化剂过程 1972年，Fujishima和HondaLlo发现TiO2单晶 如下：称取0．059 电极能够在光照条件下将水分解为氢气和氧气，光催 化技术的序幕由此揭开。随着研究工作的深入开展， 程中会出现淡黄色沉淀，再加入一定量的P一25TIOz 人们的目光不再局限于光解水制氢这一体系，而是投 向了更广阔的天地。近年来，光催化技术在污染物环 氟龙的不锈钢反应釜中，在140。C下保温11h后取出 境治理方面取得了长足的进步。TiO。具有良好的近 并自然冷却至室温。可以看到反应釜中白色或淡黄色 UV吸收性能、能带电位适当、耐化学腐蚀及光腐蚀、 沉淀，离心并用水冲洗数遍后室温晾干备用。反应过 无毒等优点，因而TiO：是研究最为广泛的光催化剂 之一[2]。但是纯的TiO：带隙较宽，为3．2eV，仅仅能 被占太阳光不足5％的紫外光激发，并且光生电子空 质量比及产物命名见表1。 穴复合率高导致其量子产率低，严重限制了它的实际 表1 Bi：O。CO。／TiO。复合光催化剂的配比及产物 Table1 Theratioand ofBi202C03／Ti02 应用。为此，近年来人们对于如何改进TiO：光催化 product 活性进行了大量的尝试。 compositephotocatalyst 半导体复合是提高光催化效率的有效手段，通过 产蝴名称 Ti02(p25) 半导体复合可以提高系统的电荷分离效果，扩展其光 TB一1 1．63 O．032 谱响应范围。窄带隙