以玉米秸秆为模板制备N掺杂BiVO4及其可见光光催化性能.PDFVIP

第 29 卷 第 8 期 无 机 材 料 学 报 Vol. 29 No. 8 2014 年 8 月 Journal of Inorganic Materials Aug., 2014 文章编号: 1000-324X(2014)08-0807-07 DOI: 10.15541/ji 以玉米秸秆为模板制备 N 掺杂 BiVO4 及其可见光光催化性能 王 敏 1, 牛 超 1, 董占军 2, 车寅生 1, 董 多 1, 郑浩岩 1, 杨长秀 1 (1. 沈阳理工大学 环境与化学工程学院, 沈阳 110159; 2. 沈阳瑞祥风能设备有限公司, 沈阳 110156) 摘 要: 以六次甲基四胺(C6H12N4)为氮源, 玉米秸秆为模板, 采用溶胶–凝胶法制备 N 掺杂 BiVO4(CS-BiVO4-xN), 并采用 X 射线衍射(XRD)、X 射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、紫外–可 见漫反射光谱(UV-Vis)等表征手段对样品进行表征和分析。在可见光照射下, 通过光催化降解甲基橙溶液评价 N 掺杂对 BiVO4 光催化剂活性的影响。结果表明: N 掺杂没有改变 BiVO4 的晶型; 掺杂的 N 取代 BiVO4 中部分 O, 以 –N–V–O形式存在, 产生杂质能级, N 掺杂导致 BiVO4 表面氧空位增加, 二者协调作用致使禁带宽度变窄, 光吸收带 边发生红移, 提高了其活性。以玉米秸秆为模板制备的蜂窝状 BiVO4, 颗粒分散好, 晶体粒径小, 有效提高了 BiVO4 初始吸附能力, 促进了光催化活性; 可见光光照 50 min 时, CS-BiVO4-12N 样品对甲基橙的脱色率达 80.9%, 较 CS-BiVO4(25.56%)和 BiVO4-12N(28.34%)有明显提高。 关 键 词: N 掺杂; 玉米秸秆; BiVO4; 光催化剂; 甲基橙 中图分类号: O643 文献标识码: A Synthesis and Photocatalytic Property of N-doped BiVO4 via Sol-Gel Method Using Corn Stem as Template WANG Min1, NIU Chao1, DONG Zhan-Jun2, CHE Yin-Sheng1, DONG Duo1, ZHENG Hao-Yan1, YANG Chang-Xiu1 (1. College of Environmental and Chemical Engineering, Shenyang Ligong University, Shenyang 110159, China; 2. Shenyang Ruixiang Wind Energy Equipment Co., Ltd., Shenyang 110156, China) Abstract: N-doped BiVO4 photocatalysts (CS-BiVO4-xN) were successfully prepared by Sol-Gel method takin