氧化铟的铋掺杂改性及其光催化性能

发布时间：2017-09-15 09:39

  本文关键词：氧化铟的铋掺杂改性及其光催化性能

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【摘要】：为了研究氧化铟及不同Bi~(3+)掺杂量的氧化铟改性材料的光催化性能,采用溶剂热法制备了氧化铟和掺杂不同比例Bi~(3+)的氧化铟光催化剂,并通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线电子能谱(EDS)、比表面积(BET)分析等方法对其结构及性质进行了表征。结果表明,当Bi~(3+)掺杂量小于或等于10%(摩尔分数)时,Bi~(3+)的掺杂对氧化铟纳米球的晶型结构和结晶度基本不产生影响;而当掺杂量大于10%时,晶体结构发生变化;Bi~(3+)的掺杂进一步增大了氧化铟纳米球的比表面积和孔容,掺杂后氧化铟纳米球的N2吸附-脱附等温线为典型的IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)IV型等温线。以紫外灯(波长λ=254 nm)为光源,以直接大红为目标降解物,考察了不同Bi~(3+)掺杂量的氧化铟的光催化性能。结果表明:Bi~(3+)掺杂量为8%时,氧化铟对直接大红废水去除效果最佳,去除率高达94.3%,光催化剂活性最高;光催化降解直接大红的过程完全符合一级反应动力学方程;同时,活性物种捕获试验证明了加入10 m L异丙醇,反应中光降解率只有很小的下降,表明羟基自由基(·OH)不是光催化体系中的主要活性物种,而空穴(h+)才是光催化氧化直接大红过程中的主要活性物种。研究表明,通过元素掺杂可以很好地改变氧化物的光催化性能。
【作者单位】： 西安理工大学水利水电学院;西安工业大学建筑工程学院;
【关键词】： 环境工程学 掺杂 氧化铟 直接大红 活性物种
【基金】：陕西省教育厅科研计划项目(15JK1369)
【分类号】：X703;O643.36
【正文快照】： 2西安工业大学建筑工程学院,西安710021)0引言偶氮染料是一类广泛使用的人工合成染料,由于其本身的毒性以及降解产物的潜在致癌性,对环境存在极大的危害[1],作为较难处理的废水之一,已经成为人们关注的焦点[2],同时对偶氮染料的处理已成为众多学者研究的内容[3]。直接大红(C32

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本文编号：855733