pH值對BiOCl光催化性能的影響

劉 輝,張展瑄,劉子豪,武 婕,王 艷

(太原科技大學化學與生物工程學院,太原 030021)

隨著經濟的快速發展,也帶來了許多環境問題,尤其是染料廢水的產生,已經變成了目前主要的水體污染源之一[1-2]。經過國內外學者的探索,光催化降解有機污染物具有節能高效、性質穩定、污染物降解徹底等優點而被廣泛應用[3]。鉍系光催化劑因其優良的光催化性和光致發光性,在處理廢水污染物、光催化固氮、光致發光材料等方面應用廣泛[4]。其中BiOCl擁有獨特的層狀結構、良好的電子傳輸性、光學性質以及光催化活性、穩定性等優點[5],成為新型光催化研究的方向之一[6]。BiOCl的制備方法有高溫固相法[7]、模板法[8]、溶膠-凝膠法[9]、水解法[10]、微波輔助離子熱法[11]等,與這些方法相比,水熱法操作簡單,產品細膩,能耗較少。本文采用水熱法制備出不同pH條件下的BiOCl樣品,并探究pH值對其影響,利用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、紫外-可見漫反射(UV-Vis DRS)等表征方法對不同pH值條件下制得的BiOCl進行表征,確定其各自的晶型、微觀形貌、帶隙能和活性大小等,從而確定最佳的pH值。

1 實驗試劑和儀器

試劑:五水硝酸鉍(Bi(NO3)3·5H2O)、氯化鉀(KCl)、無水乙醇(C2H5OH)、濃氨水(NH3·H2O)以上試劑均為分析純,均來自國藥集團化學試劑有限公司,實驗室用水為去離子水。

儀器:自制光催化反應器,50ml聚四氟乙烯內襯不銹鋼反應釜,500W氙燈(上海藍晟電子有限公司),101型電熱鼓風干燥箱(北京科偉永興儀器公司),85-2A恒溫磁力攪拌器(常州博遠實驗分析儀器廠),FA2004N型電子天平(上海菁海儀器),TG16-WS型高速離心機(湖南湘儀儀器有限公司),UV-5200紫外-可見分光光度計(上海元析儀器)。……