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CeO2增强CoOx-BiVO4的性能及用于焦化尾水的光催化降解

CeO2增强CoOx-BiVO4的性能及用于焦化尾水的光催化降解CeO2增强CoOx/BiVO4性能及其在焦化尾水光催化降解中的应用

一、引言

随着工业化的快速发展，焦化尾水成为一种重要的工业废水，其含有大量的有毒有害物质，对环境和人类健康构成了严重威胁。因此，开发高效、环保的焦化尾水处理方法至关重要。近年来，光催化技术因其独特的优势，在处理难降解有机污染物方面得到了广泛的应用。其中，CoOx/BiVO4复合材料因其良好的光催化性能受到了广泛关注。然而，其光生电子和空穴的复合率高、光响应范围窄等问题限制了其实际应用。为了解决这些问题，本文提出在CoOx/BiVO4体系中引入CeO2进行性能增强，并探究其对于焦化尾水光催化降解的效果。

二、CeO2增强CoOx/BiVO4的性能

1.材料制备与表征

通过溶胶-凝胶法，成功制备了CeO2增强CoOx/BiVO4复合材料。通过XRD、SEM、TEM等手段对材料进行表征，结果表明CeO2成功负载在CoOx/BiVO4表面，且复合材料具有较好的结晶度和形貌。

2.性能分析

（1）光吸收性能：引入CeO2后，复合材料的光吸收范围得到扩展，对可见光的利用率得到提高。

（2）电荷分离效率：CeO2的引入有助于提高光生电子和空穴的分离效率，降低复合率。

（3）催化活性：CeO2增强CoOx/BiVO4复合材料具有较高的光催化活性，能够有效地降解有机污染物。

三、光催化降解焦化尾水实验

1.实验方法

以焦化尾水为研究对象，通过光催化实验探究CeO2增强CoOx/BiVO4复合材料对其降解效果。实验中，设置不同浓度的焦化尾水样品，分别加入不同比例的CeO2增强CoOx/BiVO4复合材料，进行光催化反应。

2.实验结果与分析

（1）降解效果：实验结果表明，CeO2增强CoOx/BiVO4复合材料对焦化尾水具有较好的降解效果，随着CeO2含量的增加，降解效果逐渐增强。

（2）动力学分析：通过动力学分析发现，光催化反应符合一级反应动力学模型，表明CeO2增强CoOx/BiVO4复合材料对焦化尾水的降解过程具有良好的可预测性和稳定性。

四、结论

本文成功制备了CeO2增强CoOx/BiVO4复合材料，并通过实验证明其具有优异的光催化性能和焦化尾水降解效果。通过引入CeO2，有效地扩展了材料的光吸收范围，提高了光生电子和空穴的分离效率，从而提高了光催化活性。此外，该复合材料对焦化尾水的降解过程具有良好的可预测性和稳定性。因此，CeO2增强CoOx/BiVO4复合材料在焦化尾水处理领域具有广阔的应用前景。

五、展望与建议

未来研究可以进一步优化CeO2与CoOx/BiVO4的复合比例和制备方法，以提高材料的性能和降低成本。此外，可以探究该复合材料在其他类型工业废水处理中的应用，以及在实际应用中的稳定性和耐久性等问题。同时，建议在实际应用中结合具体情况进行实验设计和优化，以实现更好的环境效益和经济效益。

六、CeO2增强CoOx/BiVO4的性能及用于焦化尾水的光催化降解

在持续关注环境保护和工业废水处理的今天，CeO2增强CoOx/BiVO4复合材料作为一种具有良好潜力的光催化剂，其性能和实际应用效果备受关注。

（一）CeO2增强CoOx/BiVO4的性能

CeO2的引入显著增强了CoOx/BiVO4复合材料的光催化性能。首先，CeO2的加入扩展了材料的光吸收范围，使其能够更有效地利用太阳光中的不同波长。其次，CeO2的加入提高了光生电子和空穴的分离效率，减少了电子-空穴对的复合，从而提高了光催化反应的效率。此外，CeO2的引入还可能产生了异质结结构，进一步促进了光生电荷的传输和分离。

（二）用于焦化尾水的光催化降解

对于焦化尾水的处理，CeO2增强CoOx/BiVO4复合材料表现出了出色的降解效果。焦化尾水通常含有大量的有机污染物和重金属离子，这些污染物对环境造成严重污染。通过光催化技术，CeO2增强CoOx/BiVO4复合材料能够有效地降解这些有机污染物，将其转化为无害的物质。此外，该复合材料还具有较好的耐久性和稳定性，能够在多次使用后仍保持良好的光催化性能。

（三）机理探讨

关于CeO2增强CoOx/BiVO4复合材料对焦化尾水的降解机理，可以归结为以下几个方面：首先，复合材料在光照下产生光生电子和空穴；其次，这些光生电子和空穴与水分子和氧气发生反应，生成具有强氧化性的活性物种；最后，这些活性物种与有机污染物发生反应，将其降解为无害的物质。在这个过程中，CeO2起到了关键的作用，它不仅扩展了光吸收范围，还提高了光生电子和空穴的分离效率。

（四）实际应用与展望

在实际应用中，CeO2增强CoOx/BiVO4复合材料可以用于处理各种类