氧化鉍/鐵酸鈷/石墨烯的制備及其光催化性能

劉正旺，王 芳，董瑩瑩

（濱州市材料化學重點實驗室，濱州學院化學化工學院，山東 濱州 256600）

這幾年，環(huán)境污染危機日益嚴重，生活污水和工業(yè)燃料污水等可溶于水的有機物的排放，給人類的生活環(huán)境和地球水生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴重的危害。可溶于水的有機物具有難降解、有毒、會污染水體等特點，采用普通的治理技術(shù)很難全部處理，此時高效的催化技術(shù)顯得尤為重要。研究人員開發(fā)了許多材料以除去水中的污染物。目前物理吸附法、化學氧化法、生物降解等技術(shù)已十分成熟，但仍具有一定的局限性，比如降解效果不好、消耗成本高、有其他污染物產(chǎn)生等[1-2]。為了解決這些問題，光催化材料一出現(xiàn)就立刻引起了研究者的廣泛關(guān)注，它具有無毒、反應條件溫和、選擇性小、能耗低的特點，是一種綠色的催化材料。Bi2O3是鉍系化合物當中結(jié)構(gòu)最簡單的一種氧化物，因具有特殊的電子結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的可見光響應性能，在光催化過程中具有十分高效的性能和催化效果。

本文基于氧化鉍具有較好的光催化活性的前提，采用水熱法制備了具有不同形貌晶型的氧化鉍結(jié)構(gòu)，通過復合具有磁性的物質(zhì)鐵酸鈷和能增大比表面積的石墨烯，解決了催化劑在應用過程中難以回收的難題。

1 實驗部分

1.1 催化劑制備

1.1.1 鐵酸鈷的制備

準確稱取0.5560g的FeSO4·7H2O和0.2810g的CoSO4·7H2O，將其溶于30mL乙二醇與10mL去離子水的混合溶液中，再稱取草酸0.3782g單獨溶于上述溶液中，室溫下磁力攪拌攪拌15min。將鐵鈷混合溶液倒入恒壓滴液漏斗，以1滴·s-1的速度滴入不斷攪拌的草酸溶液中，直至滴加完畢。……