纳米BiVO<sub>4</sub>/BaTiO<sub>3</sub>复合材料光催化降解性能

县涛; 邸丽景; 马俊; 周永杰; 魏学刚

doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20180615.001

纳米BiVO₄/BaTiO₃复合材料光催化降解性能

1.
青海师范大学物理与电子信息工程学院, 西宁 810008;
2.
兰州理工大学省部共建有色金属先进加工与再利用国家重点实验室, 兰州 730050

基金项目: 青海省自然科学基金青年项目（2016-ZJ-954Q）；国家自然科学基金（51602170）；教育部“春晖计划”合作科研项目（Z2016074，Z2016075）；青海师范大学教学研究项目（qhnujy2016110）；青海师范大学中青年科研基金（15ZR01）

详细信息

通讯作者:
县涛,博士,副教授,研究方向为光催化材料,E-mail:xiantao1204@163.com

中图分类号: O472+.8
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出版历程
- 收稿日期: 2018-04-09
- 修回日期: 2018-05-29
- 刊出日期: 2019-03-14

Photocatalytic degradation property of nano BiVO₄/BaTiO₃ composite

1.
College of Physics and Electronic Information Engineering, Qinghai Normal University, Xining 810008, China;
2.
State Key Laboratory of Advanced Processing and Recycling of Non-Ferrous Metals, Lanzhou University of Technology, Lanzhou 730050, China

摘要

摘要: 通过混合烧结法将BiVO₄与BaTiO₃复合获得BiVO₄/BaTiO₃复合光催化剂。采用XRD和FTIR分析了产物的物相，可知，BiVO₄/BaTiO₃复合材料中仅含有BiVO₄和BaTiO₃，无杂相生成。TEM观察发现，粒径约为55 nm的纳米BaTiO₃颗粒较好地附着在平均颗粒尺寸为~400 nm的BiVO₄颗粒表面，形成异质结构。选用酸性橙7（AO7）作为反应物模型，以模拟太阳光作为光源，研究了BiVO₄/BaTiO₃复合材料的光催化降解性能。结果表明：与BaTiO₃相比，BiVO₄/BaTiO₃复合材料的光催化降解活性显著提高；当BiVO₄的含量为8wt%时，BiVO₄/BaTiO₃复合材料的光催化效果最佳，光照6 h染料的降解率可达~68%，为BaTiO₃的1.9倍。BiVO₄/BaTiO₃复合材料的光催化性能较为稳定，循环使用3次后AO7的降解率仍有~62%。催化机制分析说明，BaTiO₃与BiVO₄复合后，光生电子和空穴能够向对方迁移，促进了光生电荷的分离，有利于光催化效率的提高。
- 光催化 /
- BaTiO₃ /
- BiVO₄ /
- 复合材料 /
- 异质结构
Abstract: BiVO₄/BaTiO₃ composites were prepared by mixing-calcining treatment of BaTiO₃ and BiVO₄ nanoparticles. XRD and FTIR analysis indicate that the BiVO₄/BaTiO₃ composite is consisted of BiVO₄ and BaTiO₃, and no trace of impurity phase is detected. TEM observation exhibits that the BaTiO₃ nanoparticles with~55 nm are decorated on the surface of BiVO₄ particles with an average size of~400 nm. The photocatalytic activity of BiVO₄/BaTiO₃ composites was evaluated by the degradation of acid orange 7(AO7) under simulated sunlight irradiation, revealing that the BiVO₄/BaTiO₃ composites exhibit improved photocatalytic activity compared to bare BaTiO₃. The photocatalytic activity of BiVO₄/BaTiO₃ composite achieves the optical value when the content of BiVO₄ reaches 8wt% and about 68% of dye is degraded after 6 h exposure, which is 1.9 times of bare BaTiO₃. Moreover, the BiVO₄/BaTiO₃ composite has good photocatalytic stability and the degradation percentage of AO7 maintains~62% for three consecutive runs. The analysis of the photocatalytic mechanism suggests that the enhancement of the photocatalytic activity for the BiVO₄/BaTiO₃ composite is attributed to the photogenerated electron-hole pairs separation derived from the charge migration between BiVO₄ and BaTiO₃.
- photocatalysis /
- BaTiO₃ /
- BiVO₄ /
- composites /
- heterostructure

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参考文献(0)

施引文献(12)

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