Bi38ZnO58光催化剂的制备及其光催化性能.pdf

第24卷第2期 应用化学 V01．24No．2 CHINESE APPLIED 2007年2月 JOURNALOF CHEMISTRY Feb．2007 Bi38 Zn058光催化剂的制备及其光催化性能 侯林瑞 原长洲 彭 秧+ (新疆大学应用化学研究所乌鲁木齐830046) 剂基本为粒径约100nm的球形颗粒，且分散性较好。用紫外可见漫反射(uV．Vis)对该光催化剂的光吸收特 性进行测定，禁带宽度约为2．13ev，在紫外光区和可见光区均有较强的光吸收特性。粗略计算Bi。ZnO。光催 化剂的价带顶的电势电位约为2．6eV，表明了该光催化剂具有很强的氧化能力。以12 mg／L的亚甲基兰溶液 作为被降解物质，以太阳光为光源研究了Bi。ZnO。光催化剂的光催化活性。测试结果表明，其对亚甲基兰溶 液具有较强的光催化降解性能。4h可将亚甲基兰近乎完全催化降解。此光催化剂可循环使用，循环使用5次 后，Bi，。ZnO。样品的晶体结构基本未变，光催化效率仍保持在98％以上。 关键词Bi。ZnO。光催化，亚甲基兰 中图分类号：0643．3 文献标识码：A 文章编号：1000-0518(2007)02-0206--04 近年来，半导体光催化技术在环境治理方面的应用已受到相当程度的关注[1。]。其中TiO，半导体 光催化剂以其无毒、光催化活性高、稳定性好以及抗氧化能力强等优点而倍受青睐。但由于TiO，对激发 光能量的要求较高，只有A380nm的紫外光才能满足要求，太阳能利用率低[2]，因而限制了其实际应 用。为了提高TiO，的光谱响应和太阳光的利用率，人们提出了染料敏化…、贵金属掺杂[2]以及进行半导 体．半导体掺杂[33等方法对TiO，进行改性的报道。但上述方法又均存在化学性质不稳定、成本高等弊 端。因此，在环境生态日益恶化、水源日益缺乏的今天，采用简单的方法制备合适的光催化剂．充分利用 太阳光，对有机污染物进行降解是非常迫切的[4]。多元复合金属氧化物因其晶体结构和电子结构的多 样性，有可能同时具备响应可见光激发的能带结构和高的光生载流子移动性，作为潜在的高效光催化剂 而被广泛研究[4刮。本文采用固相方法合成了较小禁带宽度的纳米复合金属氧化物光催化剂 Bi孤ZnO㈤以亚甲基兰为降解对象，用太阳光照射，研究了其光催化活性及循环使用的可行l生。 1实验部分 1．1仪器和试剂 056 日本MACMl8．XCE型x射线衍射仪，辐射源为CuKa，A=0．154nm，扫描范围为10。～800；德 国LEO 分光光度仪；日本U3010型紫外．可见漫反射仪。硝酸铋和氯化锌均为分析纯试剂，亚甲基兰染料为工 业品。 1．2纳米Bi粥ZnO船的合成 将氯化锌和硝酸铋按摩尔比1：38各自研磨成细粉状，混合继续研磨0．5h使其混合均匀，得到的 混合粉末在700℃空气气氛中煅烧3 h，即得纳米Bi娟ZnO则 1．3光催化反应 向烧杯中加入100mL亚甲基兰溶液(12 min，以建立 mg／L)和0．1g光催化剂，避光磁力搅拌30 吸附．脱附平衡及暗态反应平衡。磁力搅拌使催化剂悬浮，采用太阳光照射反应体系，每隔一定时间，沉 降，取上层清液5 nm)。低浓度范围内吸光度A mL在紫外．可见分光光度仪上测定其吸光度(A。。，=664 2006-03．26收稿，2006-06．28修回 通讯联系人：彭秧，女，副教授；E-mail：ym0808@sohu．com；研究方向：材料化学 万方数据