釤摻雜磷酸鉍的制備及其光催化研究*

全玉蓮

(中國環境管理干部學院　河北秦皇島 066102)

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釤摻雜磷酸鉍的制備及其光催化研究*

全玉蓮

(中國環境管理干部學院河北秦皇島 066102)

摘要采用一步水熱合成法制備不同摻雜量的Sm3+-BiPO4光催化劑。用XRD，EDS，SEM和 DRS手段對光催化劑的特性進行表征。以亞甲基藍為目標污染物，考察了Sm3+-BiPO4的光催化活性。結果表明，適量的釤摻雜使BiPO4光催化活性提高了30%。當釤摻雜量為5%時，紫外光照射90 min，亞甲基藍的降解率可達86.1%。

關鍵詞磷酸鉍光催化稀土摻雜亞甲基藍

0引言

近年來，光催化氧化技術在環境保護及能源利用方面的優勢已引起研究者的廣泛關注。BiPO4是一種新型非金屬含氧酸鹽光催化劑，具有結構可控、成本低廉、環境友好等特點，在紫外光照射下表現出較強的光催化活性[1-2]。對BiPO4的開發及應用已成為環境、材料等領域的研究熱點。但在光催化反應中，BiPO4仍存在光生電子和空穴易復合、量子產率低等問題。研究者在BiPO4摻雜改性方面進行了很多有益的探索[3-4]，但通過稀土元素Sm摻雜提高BiPO4光催化活性的研究尚未見報道。稀土元素具有特殊的電子結構和光譜性質，其氧化物吸附選擇性強，易形成淺勢捕獲，從而促進界面電荷轉移，降低光生電子—空穴對的復合幾率，提高量子產率[5]。本文采用一步水熱合成法制備釤摻雜磷酸鉍光催化劑，并利用XRD，SEM，EDS，DRS技術對其進行表征。以亞甲基藍溶液為目標降解物，考察釤摻雜量對光催化劑活性的影響。

1實驗

1.1樣品的制備

按摩爾比稱取一定量Sm(NO3)3·6H2O和Bi(NO3)3·5H2O，溶于25 mL蒸餾水中，將1.00 mL磷酸三丁酯緩慢滴加到上述混合液中，用HNO3溶液調節pH值為1，反應一段時間，得白色懸濁液。……