Y_2O_3_Bi_2O_3可见光催化降解甲基橙_曾玉凤

Y2O3-Bi2O3可见光催化降解甲基橙曾玉凤，梁春杰，刘华聪，周振（玉林师范学院化学与生物系，广西玉林537000）［摘要］采用固相合成法制备了Y2O3-Bi2O3复合可见光催化剂，用XRD、DRS对复合催化剂进行了表征。以甲基橙为模拟废水，在日光色镝灯光照下，研究了废水浓度、催化剂投加量、温度、pH等对Y2O3-Bi2O3光催化活性的影响。实验结果表明：在甲基橙质量浓度为20mg/L、Y2O3-Bi2O3催化剂投加质量浓度为8g/L、pH=1、光照时间为1h的条件下，甲基橙降解率最大，可达到84.30%，比不加入催化剂提高了83.9%。［关键词］Y2O3-Bi2O3；甲基橙；光催化［中图分类号］TQ032.41；X703.1［文献标识码］A［文章编号］1005-829X（2011）03-0043-03CatalyticdegradationofmethylorangeundervisiblelightirradiationoverY2O3-Bi2O3ZengYufeng，LiangChunjie，LiuHuacong，ZhouZhen（DepartmentofChemistry&Biology，YulinNormalUniversity，Yulin537000，China）Abstract：Y2O3-Bi2O3complexvisiblelightcatalysthasbeenpreparedbysolid-phasesynthesisprocessandchar-acterizedwithXRDandDRS.Methylorangeisusedassimulatedwastewater.Theeffectsofwastewaterconcentra-tion，catalystdosage，temperatureandpHontheactivityofvisiblelightcatalystarestudied.Theexperimentalre-sultsshowthatwhentheconcentrationofmethylorangeis20mg/L，Y2O3-Bi2O3dosage8g/L，pH=1andlightappli-cationtime1h，thehighestdegradationrateofmethylorangecanreach84.30%.Itis83.9%higherthanthatwithoutaddingcatalyst.Keywords：Y2O3-Bi2O3；methylorange；photocatalysis近年来，利用太阳可见光催化降解有机废水的研究越来越受到人们的重视，研究较多的有TiO2〔1-2〕，TiO2的掺杂〔3-4〕，半导体的复合〔5-6〕及其他的金属盐和复合物〔7-8〕。氧化铋是一种重要的半导体材料，具有光催化性能，而复合半导体光催化剂是提高半导体光催化剂催化活性的有效途径之一。由于复合的半导体之间能隙不同，使光生电子和空穴在半导体之间传递，降低了电子和空穴复合的几率，可有效提高催化效率。本研究通过高温固相法制备了Y2O3-Bi2O3复合可见光催化剂，并在光照条件下，以偶氮染料甲基橙为模拟废水，对其光催化性能进行了研究。1实验部分1.1催化剂的制备Y2O3-Bi2O3复合光催化剂制备方法如下：按m（Y2O3）∶m(Bi2O3)=1∶24的比例称取一定量分析纯的Bi2O3和Y2O3，放于研钵中充分研磨至完全均匀混合，然后将其放入箱式电阻炉中焙烧，焙烧温度为750℃，焙烧时间为2.5h。1.2催化剂的表征多晶X射线衍射（XRD）实验在北京普析MASALXD-3型X射线衍射仪上进行，实验参数为：CuKα辐射，管压36kV，管流20mA，带石墨单色器，连续扫描，扫描速度4°/min。紫外漫反射光谱扫描（DRS）在配有积分球的TU-1901型双光束紫外-可见分光光度计（北京普析通用仪器有限责任公司）上进行。以BaSO4粉末作为标准白板进行基线校正。1.3光催化降解甲基橙的实验实验废水由甲基橙与蒸馏水配制，并用一定浓度的NaOH和HCl调节其pH。取50mL一定浓度的甲基橙废水于烧杯中，加入定量的Y2O3-Bi2O3，在磁力搅拌器的搅拌下，用400W镝灯照射，进行光［基金项目］广西教育厅科研基金项目（200911LX368）；玉林师范学院科研基金项目第31卷第3期2011年3月工业水处理IndustrialWaterTreatmentVol．31No．3Mar．，201143催化降解反应，一定时间后取样检测废水的降解率。1.4分析方法取5mL反应前、后的甲基橙溶液，在3000r/min下离心10min后，采用TU-1901型双光束紫外-可见分光光度计在最大吸收波长（468nm）下测定