光催化剂Cu-BiVO_4的制备及其光催化降解含酚废水

2012年第31卷第5期化工进展CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPRoGRESS·1039·光催化剂Cu．BiVO4的制备及其光催化降解含酚废水高晓明L2，付峰，吕磊，武玉飞，王静，李稳宏(延安大学化学与化工学院，陕西省化学反应工程重点实验室，陕西延安716000；西北大学化工学院，陕西西安710069)摘要：采用水热法制备了Cu改性的BiVO催化剂并进行了表征，用于模拟含酚废水的降解。考察了催化剂制备条件和光催化降解工艺对该样品在可见光下催化氧化去除苯酚效果的影响。结果表明，在中性条件下制备的催化剂活性最高，在空气通入量为200mL／min、催化剂加入量为1mg／L时，反应180min后，对含酚废水的去除率最高达92．4％。采用x射线衍射和紫外一可见光谱等表征手段对催化剂的结构性质进行了表征。结果表明，cu的复合使可见光吸收带发生红移，吸收强度也有较大幅度的提高，当pH=7时，Cu．BiVO4的单斜晶相特征峰的强度最强，晶型较完整。关键词：Cu．BiVO4；水热合成；光催化；含酚废水中图分类号：TQ523．59文献标志码：A文章编号：1000—6613(2012)05—1039—05PreparationofCu—BiVO4photocatalystanditsapplicationinthetreatmentofphenol-containingwastewaterGA0Xiaoming～，FUFeng，LgTLei，WUYufei，WANGJing，LIWenhong2(ICollegeofChemistryandChemicalEngineering，ShaanxiKeyLaboratoryofChemicalReactionEngineering，Yan’anUniversity，Yah’an716000，Shaanxi，China：DepartmentofChemicalEngineering，NorthwestUniversity，Xi’an710069，Shaanxi，China)Abstract：CumetalmodifiedBiVO4waspreparedbyhydrothermalmethod，whichwasinvestigatedbyphotocatalyticoxidationofphenol—containingwastewater．TheeffectsofpHofcatalystspreparedandphotocatalyticreactiontechniquesontheremovalperformanceofphenolwerestudied．TheresultsshowedthatthedegradationrateofCu—BiVO4tophenolinwastewaterwasupto92．4％，undertheconditionas，7ofpHcatalystsprepared，1mg／Lofcatalystdosage，200mL／minofairflow，illumination3h．ThecompositephotocatalystswerecharacterizedbyX-raydiffractionandultraviolet—visibleabsorptionspectroscopy．TheCu·-BiVO4catalysthasasignificantred--shiftintheabsorptionbandinvisibleregion，andtheabsorptionintensityincreasesgreatlyforthecompositecatalyst．Keywords：Cu·-BiVO4；hydrothermalsynthesize；photocatalytic；phenol--containingwastewater近年来，光催化氧化技术作为一种新兴的水污染治理技术，因具有工艺条件温和、选择性好、反应速度快并可以将有机物氧化为无毒害的无机物的优点，已成为国内外学者研究的热点u。J。因此，研究开发能高效利用太阳光的广谱性光催化剂，既具有理论意义，又具有实用价值。由于多元复合金属氧化物的电子结构和晶体结构的多样性，使其具备响应可见光激发的能带结构，而激发产生的光生载流子具有较高的移动性，所以被作为潜在的光催化材料而得到广泛的研究与应用【4一l。在此领域，三元收稿日期：2011-12—07：修改稿日期：2012—01—15。基金项目：陕西省自然科学基金项目(201lJM2007)。第一作者及联系人：高晓明(1979一)，男，讲师，主要从事能源化工和工业催化的研究。E—maildawn1026@163．tom。·1040·化工进展