2017, Vol. 31
2. 南京信息工程大学 环境科学与工程学院, 江苏 南京 210044;
3. 江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究实验室, 江苏 南京 210044
2. School of Environmental Science & Engineering, Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044, China;
3. Jiangsu Key Laboratory of Atmospheric Environmental Monitoring & Pollution Control, Nanjing 210044, China
随着人们生活水平的不断提高, 室内装饰日益普及, 密闭程度不断增加, 由此造成的室内空气环境污染日趋严重[1].据国际有关组织调查统计, 全球30%以上的新建或重修建筑物内发现了对人们健康不利的有害物质, 其中甲醛(HCHO)是主要污染物之一[2-3].甲醛是制造合成树脂、油漆、塑料和人造板的重要原料, 可引起人类的鼻咽癌、鼻腔癌和鼻窦癌, 诱发白血病, 现已成为第一类致癌物质, 我国每年因甲醛危害引起的死亡人数高达11.1万人, 平均每天大约死亡304人.据环保部门检测, 装修后半年内, 室内甲醛超标率高达80%, 会议室和办公室接近100%;装修3年后, 甲醛超标率仍达50%以上室内环境污染已成为全球第三大空气污染问题[4-6].
现有室内甲醛处理技术可分为两大类[7]:一类即物理吸附技术, 该技术主要通过高性能吸附材料(颗粒活性炭、沸石、分子筛等)吸附甲醛或依靠某些绿色植物(银苞芋、吊兰等)的吸收达到净化空气; 另一类即所化学氧化技术, 即通过化学氧化或生物技术将甲醛氧化降解为无毒无害的CO2和H2O, 该方法包括臭氧氧化、光催化氧化、常温催化和负离子技术等, 其中光催化氧化技术因具有节能环保、廉价无毒、无二次污染、适用范围广等优点, 现已成为室内甲醛治理主流和发展方向, 是一种新型的绿色环保技术, 其中TiO2为光催化反应中的一种研究最为广泛的光催化剂, 其在空气净化等领域具有广泛的应用前景[8-10].然而由于TiO2带隙(3.2 eV)较宽, 仅能吸收利用波长小于380 nm的紫外线, 加上光生电子和空穴的复合, 光量子效率低, 阻碍了TiO2光催化材料的实际应用[11-12].为改善这些不足, 科研人员使用多种手段对TiO2进行改性处理, 包括贵金属修饰[13]、半导体复合[14]、聚合物修饰[15]、金属非金属掺杂[16]等, 以实现TiO2光催化材料可见光吸收, 甚至使用新型LED作为光源[17], 其中两种半导体材料的复合可以提高某一半导体的光催化量子效应, 这是因为通过半导体复合形成异质结结构, 可以利用两种半导体能级结构的互补性, 达到光生电子和空穴的分离, 实现光生电子或光生空穴转移和传递的目的, 进而抑制光生电子和空穴的复合.我们基于Bi2WO6/Bi-TiO2复合光催化剂体系, 以甲醛作为光催化氧化探针反应物, 并使用新型LED节能灯为光源, 研究采用水热法(Hydrothermal method)制备Bi2WO6与TiO2或Bi-TiO2相复合的光催化剂, 研究考察晶粒晶型、界面形貌以及制备工艺对催化剂光催化氧化甲醛性能的影响, 以进一步提高催化剂光催化氧化活性.
1 实验 1.1 催化剂的制备 1.1.1 花状Bi2WO6的制备取2.42 g硝酸铋(分析纯AR, 广东光华)溶于20 mL, 4.0 mol/L的硝酸溶液中, 磁力搅拌至透明溶液A; 再取0.82 g钨酸钠(分析纯AR, 上海凌峰)溶于30 mL, 2 mol/L NaOH(分析纯AR, 上海国药)溶液中, 磁力搅拌至透明溶液B, 再将溶液B缓慢滴加至溶液A中, 直至白色沉淀出现, 待滴加完毕后继续搅拌30 min, 滴加碱性溶液(4.0 mol/L氨水)调节pH至6.0, 并将溶液转移至不锈钢反应釜中, 再加蒸馏水至聚四氟乙烯内胆80%, 160 ℃, 24 h保温, 结束后取出, 自然冷却, 抽滤洗涤, 80 ℃, 6 h干燥, 研磨成粉状, 550 ℃, 4 h焙烧处理, 制得Bi2WO6粉末.
1.1.2 Bi2WO6/Bi-TiO2复合光催化剂的制备取10.1 mL无水乙醇(分析纯AR, 上海凌峰)和2.0 mL冰醋酸(分析纯AR, 上海凌峰), 并加入1 g硝酸铋固体, 搅拌溶解; 再将4.3 mL钛酸四丁酯(分析纯AR, 上海凌峰)直接缓慢滴入, 边滴边搅拌, 然后再加入0.5 g Bi2WO6粉末, 超声40min, 静置10 min, 并将溶液转移至反应釜中, 110 ℃, 2 d陈化, 分别经乙醇离心洗涤2次, 80 ℃烘干, 研磨成粉状, 450 ℃焙烧9 h, 制得Bi2WO6/ Bi-TiO2-BM(Bi2WO6与Bi-TiO2质量比为1:2), 其中BM表示水热法研制而成; 若上述溶液直接通过浸渍, 再过滤洗涤, 烘干焙烧所得样品, 用IM表示采用浸渍法研制所得.
1.2 催化剂光催化氧化甲醛的性能评价本实验是在0.2 m3密闭玻璃反应装置中进行, 通过降解初始浓度为1.05±0.05 mg/m3的甲醛来测定催化剂的光催化活性.首先将甲醛溶液滴加至培养皿上, 置入玻璃反应器内, 待其充分挥发, 并将0.4 g催化剂粉末均匀摊放至另一培养皿(Φ80 mm)上, 并置入玻璃反应器中央, 待反应器内甲醛浓度达到1.05±0.05 mg/m3时迅速取出培养皿, 并在培养皿正上方10 cm处悬挂36 W LED节能灯, 点亮节能灯后每隔12 h使用甲醛分析仪(PPM-400ST, 英国PPM公司)采样分析反应器中残留的甲醛浓度.
1.3 催化剂的表征为考察催化剂微观结构在催化反应过程的作用, 使用AXSD8衍射仪对催化剂进行了XRD(日本岛津)检测, 选用Cu靶射线管, 扫描速率为5°/min, 2θ衍射角范围为10°~80°; 催化剂比表面积、孔径大小及其分布采用以N2吸附的Autosorb-iQ-AG-MP(美国康塔)表面积分析仪检测; 表面形貌采用SU1510(日本日立)扫描电镜检测分析; 催化剂的紫外可见漫反射图谱分析采用Cary 100(美国安捷伦)紫外可见吸收光谱仪检测.
2 结果与讨论表 1为不同Bi2WO6/Bi-TiO2复合光催化剂的比表面积及孔容孔径测试结果.由表可知, 经水热法制得的Bi2WO6样品比表面积为18.4 m2/g, 平均孔径为23.3 nm, 而Bi2WO6粉末经过550 ℃, 4 h焙烧处理后样品比表面积迅速下降, 其孔径和孔容均有明显下降, 这与高温处理致使花状Bi2WO6结晶度增高, 粒径增大有关.实验将未经焙烧处理的花状Bi2WO6与TiO2混合, 测试发现, 经水热法制得的Bi2WO6/TiO2-HM较浸渍法所制的Bi2WO6/TiO2-IM样品比表面积略低, 其分别为69.4 m2/g和77.1 m2/g, 但样品孔容孔径较Bi2WO6/TiO2-IM样品显著提高, 且样品Bi2WO6/TiO2-HM随着TiO2含量的增加, 其比表面积、孔径及其孔容逐渐降低.实验还将未经焙烧处理的花状Bi2WO6与掺杂有Bi2O3的TiO2混合, 研究发现, 经水热法制得的Bi2WO6/Bi-TiO2-HM较直接浸渍法所制的催化剂Bi2WO6/Bi-TiO2-IM比表面积和孔容孔径均显著增大, 且随着Bi-TiO2含量的增加, 其比表面积、孔径及孔容均先增加后降低, 其中样品Bi2WO6/Bi-TiO2 (1:2)-HM显示出最高的比表面积、孔径及其孔容, 其有利于催化剂吸附气态甲醛.
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表 1 催化剂比表面积及孔径 Table 1 Specific surface areas and pore diameters of catalysts |
图 1为不同Bi2WO6/Bi-TiO2复合光催化剂紫外可见漫反射图谱.研究发现, 花状Bi2WO6粉末未显示出明显的可见光吸收, 且经550 ℃焙烧处理后, 样品可见光吸收变得更差, 而当样品与TiO2或Bi-TiO2复合后均显示出一定的可见光吸收.研究测试发现, 经浸渍处理所得样品Bi2WO6/TiO2-IM和Bi2WO6/Bi-TiO2-IM较水热处理所得Bi2WO6/TiO2-HM和Bi2WO6/Bi-TiO2-HM样品均显示出更高的可见光吸收, 且随着TiO2或Bi-TiO2含量的增加, 其可见光吸收不断降低, 但样品对紫外光的吸收则相反, 水热法所得样品吸光度大于浸渍法.催化剂光催化氧化活性测试发现, 水热法所制样品氧化效率明显高于浸渍法所制样品, 表明在LED节能灯作用下增加可见光吸收并不是提高光催化氧化的主要原因, 节能灯所发射的紫外光线在光催化氧化甲醛过程中亦发挥重要作用[18].
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图 1 不同Bi2WO6/Bi-TiO2复合光催化剂的UV-vis DRS图谱 Figure 1 UV-vis DRS spectra of different Bi2WO6/Bi-TiO2 composite photocatalysts |
图 2为Bi2WO6/Bi-TiO2复合光催化剂的带隙能图.由图可知, Bi2WO6的带隙能为2.72 eV, 而样品Bi2WO6经550 ℃焙烧处理后, Bi2WO6带隙能为2.75 eV, 略有升高, 这可能与样品Bi2WO6结晶度增高有关.研究发现, 当Bi2WO6与TiO2复合后, 无论采用水热法和浸渍法所得Bi2WO6/TiO2-HM和Bi2WO6/TiO2-IM样品中Bi2WO6带隙能均降低为2.68 eV, 其与掺杂有Bi2O3的TiO2复合后, Bi2WO6带隙能均降低至2.64 eV, Bi2WO6带隙能变化与制备方法无关, 而与是否掺杂其它物质有关, 表明Bi2WO6与TiO2之间形成有明显异质结结构形态.同时研究发现, TiO2的带隙能为3.23 eV, 经与Bi2WO6复合后, 样品Bi2WO6/TiO2-HM和Bi2WO6/TiO2-IM中TiO2带隙能分别为3.17和3.08 eV, 当TiO2经Bi2O3掺杂后, TiO2带隙能分别为2.98和2.89 eV, 经浸渍法所制Bi2WO6/TiO2-IM和Bi2WO6/Bi-TiO2-IM样品的TiO2带隙能均低于水热法所制样品, 这可能与水热法所制TiO2样品结晶度增高有关.
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图 2 不同Bi2WO6/Bi-TiO2复合光催化剂的带隙能图 Figure 2 Band gap energy spectra of different Bi2WO6/Bi-TiO2 composite photocatalysts |
图 3为样品的光致发光(PL)光谱图.研究可知, 光催化剂经光激发后会形成光生电子和光生空穴, 其中部分光生电子空穴会以光能的形式复合释放出来发出荧光, 荧光发射峰强度弱意味着光生电子空穴复合几率高低[19].在本实验中, 样品的PL光谱均在260 nm激发波长下得到.所有样品在420~500 nm处有一个较为宽泛的蓝绿色发射峰, 428 nm处最强的蓝光发射光谱归因于Bi3+从3P1(6s6p)激发态到1S0(6s2) 基态的固有跃迁, 463 nm处出现的较强的蓝色发射峰是其本身固有的发射峰, 是由于价带上Bi 6s与O 2p形成的杂化轨道上的电荷转移到WO62-复合物中的W 5d孔导带上.其余的发射峰可能是由于晶体生长过程中金属原子以及氧空位的缺陷引起, 成为缺陷中心, 进而影响样品的发光性质[20-21].由图可知, 掺杂有Bi2O3的样品使Bi2WO6的PL发射峰强度明显减弱, 其中样品Bi2WO6/Bi-TiO2(1:4) 减弱最为明显, 表明Bi2WO6/Bi-TiO2异质结的存在可有效地抑制光生电子和空穴的复合, 提高分离效率.然而当TiO2与Bi2WO6复合后, PL发射峰较Bi2WO6有所增强, 这可能是由于未掺杂的TiO2成为电子-空穴对复合中心, 增大了电子与空穴的复合几率.
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图 3 样品光致发光(PL)光谱图 Figure 3 Photoluminescence (PL) spectra of as-prepared photocatalysts |
图 4为不同Bi2WO6/Bi-TiO2复合光催化剂的XRD图谱.由图 4(A)所示, 经水热法制得的Bi2WO6粉末显示出良好的钨铋矿相(PDF-26-1044), 在28.6°, 33.1°, 47.4°, 56.1°和58.9°处显示有钨铋矿相特征衍射峰, 而当该样品经550 ℃, 4 h焙烧处理后, Bi2WO6结晶度显著增高.当Bi2WO6与TiO2和Bi-TiO2混合后, 样品Bi2WO6特征衍射峰均有所减弱, 这与Bi2WO6晶体遭TiO2大量覆盖, 特征衍射峰减弱有关, 进而部分样品显示出锐钛矿相TiO2(PDF 21-1272) 特征衍射峰.研究发现, 经水热法和浸渍法所得Bi2WO6/TiO2样品均显示出锐钛矿相TiO2; 而当Bi2WO6与掺Bi2O3的TiO2混合后, 经水热处理所得样品显示出锐钛矿相TiO2, 这是由于经长时间水热处理后, TiO2晶体逐渐增大, 而经浸渍法所得样品未显示出锐钛矿相TiO2, 这可能与掺杂的Bi2O3有效抑制了TiO2颗粒的生长, 同时与未通过长时间的热处理有关.由图 4(B)可知, 经水热法所制的Bi2WO6/TiO2-HM和Bi2WO6/Bi-TiO2-HM样品随着TiO2和Bi-TiO2含量的增加, 锐钛矿相TiO2衍射峰逐渐减弱, 这是由于大量TiO2未能充分研磨而得到有效的高温焙烧处理, TiO2仍处于无定形态[22], 其结果与SEM一致, 且样品中未发现有Bi2O3晶体衍射峰.
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图 4 不同Bi2WO6/Bi-TiO2复合光催化剂的XRD图谱 Figure 4 XRD patterns of different Bi2WO6/Bi-TiO2 composite photocatalysts |
图 5为不同Bi2WO6/Bi-TiO2复合光催化剂的扫描电镜图.由图 3(A, B)可知, Bi2WO6显示出显著的花状结构, 其粒径大小约50 μm, 且富含大量孔隙.当Bi2WO6粉末与TiO2或Bi-TiO2复合后, 花状Bi2WO6遭受不同程度的覆盖, 其Bi2WO6表面孔隙被不同程度填塞, 显现为球状物结构, 而未与Bi2WO6结合的TiO2或Bi-TiO2均匀散落在样品中.研究发现, 经水热处理的样品(图 5D, F), TiO2或Bi-TiO2显现出大量细小颗粒物, 且表面以TiO2和Bi-TiO2的球状物存在, 而经过浸渍法所得Bi2WO6/TiO2(1:1)-IM和Bi2WO6/Bi-TiO2(1:1)-IM样品中, 存有大量未结晶TiO2块状物, 表面光滑, 尤其Bi2WO6/Bi-TiO2(1:1)-IM样品, 其结果与样品TEM相一致, 其结构形态不利于催化剂光催化氧化性能的提高.
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图 5 SEM图 Figure 5 SEM images of as-prepared photocatalysts (A, B: Bi2WO6; C: Bi2WO6/TiO2(1:1)-IM; D: Bi2WO6/TiO2(1:1)-HM; E: Bi2WO6/Bi-TiO2(1:1)-IM; F: Bi2WO6/Bi-TiO2(1:1)-HM) |
图 6为不同质量比的Bi2WO6/TiO2和Bi2WO6/Bi-TiO2样品的扫描电镜图.由图 6(A, B)可知, 花TiO2均可有效的附着在花状Bi2WO6表面, 且分布较为均匀.由图 6(C, D)可知, 当花状Bi2WO6与掺Bi的TiO2混合后, 且随着Bi-TiO2含量的增加, 样品显示无序杂乱状态, 部分Bi2O3与TiO2发生显著的烧结融合现象, 但仍可清晰的发现有球状Bi2WO6结构, 其结构旁散落有大量不规则形状的细小颗粒物, 该细小颗粒物大小随着Bi-TiO2含量的增加而增加, 比表面积降低而不利于光催化活性的提高[23].
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图 6 SEM图 Figure 6 SEM images of as-prepared photocatalysts (A:Bi2WO6/TiO2(1:2)-HM; B: Bi2WO6/TiO2(1:4)-HM; C: Bi2WO6/Bi-TiO2(1:2)-HM; D: Bi2WO6/Bi-TiO2(1:4)-HM) |
图 7为样品Bi2WO6/Bi-TiO2经水热法和浸渍法所制样品的透射电镜图.由图 7(A)和(C)可知, 经水热处理后, 样品显示出高度分散的球状颗粒物, 其球状物直径约9.5 nm, 具有比表面积大、吸附能力强, 光催化氧化活性高等特点, 而经浸渍法所制Bi2WO6/Bi-TiO2(1:1) 样品, 显现为块状物结构.由图 7(B)和(D)可知, 样品Bi2WO6/Bi-TiO2(1:1) 经水热处理后, 其催化剂存有大量的晶格缺陷, 改变了TiO2能级结构, 从而影响电子和空穴的复合, 延长载流子寿命.由于金属Bi元素多为变价, 在TiO2中掺杂少量金属离子可使其形成为光生电子-空穴对的浅势捕获阱, 降低了电子空穴的复合几率, 使单位时间单位体积的光生电子和空穴的数量增多, 从而提高TiO2光催化活性[24], 而经浸渍法所制样品, 晶格条纹显著, 显示出较高的结晶度, 研究表明制备方法将显著影响催化剂微观结构, 进而影响其催化氧化活性.
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图 7 TEM图 Figure 7 TEM images of as-prepared photocatalysts (A, B: Bi2WO6/Bi-TiO2(1:1)-IM; C, D: Bi2WO6/Bi-TiO2(1:1)-HM) |
图 8为所研制的Bi2WO6粉末和采用水热法和浸渍法制备的Bi2WO6/TiO2和Bi2WO6/Bi-TiO2催化剂光催化氧化甲醛活性图.由图可知, 经水热法制备获得的Bi2WO6粉末均具有一定的光催化氧化性能, 经36 h, 36W LED节能灯照射, 其催化氧化转化率为39.8%, 而当样品经过550 ℃, 4 h焙烧处理后, 其催化剂完全失活, 这可能与高温导致花状Bi2WO6结晶度增高, 晶粒增大有关.研究发现, 经水热法制备的Bi2WO6/TiO2(1:1)-HM和Bi2WO6/Bi-TiO2(1:1)-HM具有明显的光催化氧化性能, 其48 h催化转化率分别为87.2%和91.0%, 两者在同等质量比的条件下(1:1) 活性相差不大, 而经浸渍法所得样品Bi2WO6/TiO2(1:1)-IM和Bi2WO6/Bi-TiO2(1:1)-IM几乎无任何光催化活性, 其甲醛浓度未发生明显下降.
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图 8 不同制备工艺对Bi2WO6/ TiO2和Bi2WO6/Bi-TiO2光催化甲醛的影响 Figure 8 Effects of different preparation processes on photocatalytic oxidation of formaldehyde with Bi2WO6/TiO2 and Bi2WO6/Bi-TiO2 |
图 9为纯TiO2粉末以及采用水热法制备的不同质量比Bi2WO6/TiO2催化剂光催化氧化甲醛活性图.由图可知, 纯TiO2粉末在LED节能灯作用下, 其甲醛浓度有所下降, 其48 h甲醛降解率仅为52.3%.与此同时, 样品Bi2WO6/TiO2随着TiO2含量的增加其催化活性逐渐降低, 其中质量为1:1的Bi2WO6/TiO2催化剂表现最佳, 这与比表面积逐渐降低有着密切关系, 随着TiO2含量的增加, 其锐钛矿相TiO2晶体逐渐增多, 衍射峰逐渐增强, 表面形态结构中部分甚至发生熔融现象, 致使催化剂比表面积显著降低, 孔容孔径减小, 其吸附光催化氧化甲醛活性逐渐降低.质量为1:1的Bi2WO6/TiO2催化剂展示良好的催化氧化性能主要是由于TiO2的导带和价带均高于Bi2WO6, 当复合光催化剂在可见光照射下电子从Bi2WO6的导带上同时被激发, 在价带上形成空穴, 空穴向TiO2价带迁移, 累积于TiO2表面, 电子停留在Bi2WO6表面, 促进电子和空穴的分离, 所形成的复合氧化物具有异质结结构形态而有利于光催化氧化性能的发挥[25].
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图 9 不同质量比对Bi2WO6/TiO2光催化甲醛的影响 Figure 9 Effects of different mass ratio on photocatalytic oxidation of formaldehyde with Bi2WO6/TiO2 |
图 10为不同质量比的Bi2WO6/Bi-TiO2催化剂光催化氧化甲醛活性图.由图可知, 在无照条件下, 其样品Bi2WO6/Bi-TiO2(1:2) 仅表现为吸附性能, 48 h达到吸附饱和, 其饱和吸附率为41.1%.然而样品Bi2WO6/Bi-TiO2在LED节能灯作用下, 且随着Bi-TiO2含量的增加其光催化氧化甲醛的活性先增加后降低, 其中质量比为1:2的Bi2WO6/Bi-TiO2催化剂表现最佳, 催化剂36 h催化转化率为92.2%, 甲醛浓度由1.033 mg/m3降至0.081 mg/m3, 基本达到我国居室空气中甲醛最高容许浓度0.08 mg/m3, 且催化剂催化氧化活性与比表面积成正比, 随着比表面积先增大后减小, 催化氧化甲醛转化率亦先增大后降低.与此同时, 铋以Bi2O3的形式嵌入到TiO2晶格中并引起晶格畸变, 产生缺陷, 且研究证明Bi2O3与TiO2相混合显示出较纯TiO2更佳的氧化甲醛活性, 两者间的协同作用显著提高其催化剂的光催化氧化性能, 且适当的Bi2WO6和Bi-TiO2的质量比易形成异质结结构, 有利于光生空穴的转移, 进而降低了光生电子和空穴的复合[26].
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图 10 不同质量比对Bi2WO6/Bi-TiO2光催化甲醛的影响 Figure 10 Effects of different mass ratio on photocatalytic oxidation of formaldehyde with Bi2WO6/Bi-TiO2 |
其异质结结构光催化原理基于在光照条件下, 能量较低的半导体Bi2WO6首先被激发, 位于价带的电子发生跃迁到导带并留下光生空穴.由于半导体TiO2的导带电位较Bi2WO6正, 位于Bi2WO6的导带上的光生电子便可转移到TiO2的导带上, 转移到TiO2导带的电子进一步与吸附于催化剂表面上的氧分子反应生成超氧自由基、羟基自由基等活性物质, 进而氧化降解甲醛.同时, 由于半导体Bi2WO6的价带负TiO2, 使空穴聚集在Bi2WO6的价带, 空穴具有强氧化性, 可直接氧化甲醛, 亦可与吸附的水分子反应生成羟基自由基[27].研究发现, 光生电子和空穴在异质结界面的转移速度非常迅速, 甚至达到皮秒级力, 进而减少了光生载流子的复合几率.与此同时, 研究通过Bi掺杂拓宽宽禁带TiO2的可见光吸收范围和窄禁带半导体Bi2WO6的同时激发, 实现对LED紫外-可见部分的宽光谱响应, 鉴于Bi2WO6与TiO2之间形成的n-n型异质结和TiO2与Bi2O3间所形成的肖特基结可以有效抑制光生电子空穴对的复合, 进而提高催化剂的光催化效率.
图 11为具有最佳氧化活性的Bi2WO6/Bi-TiO2-HM(1:2) 催化剂光催化氧化甲醛稳定性及重复性能测试活性图.由图可知, 催化剂经3次连续性测试, 虽催化剂低浓度甲醛氧化活性有所下降, 但均可在60 h内将甲醛降低国标以下, 且催化剂通过重复性试验, 其催化氧化效果依旧表现良好, 显示出良好的重复性.
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图 11 样品Bi2WO6/Bi-TiO2光催化氧化甲醛的稳定性 Figure 11 Cycling photocatalytic oxidation of formaldehyde with Bi2WO6/Bi-TiO2 |
研究采用水热法和浸渍法制备了Bi2WO6/ TiO2和Bi2WO6/Bi-TiO2复合光催化剂并进行了光催化氧化甲醛实验.研究发现, 纯Bi2WO6粉末显示出良好的花状结构, 但其在LED节能灯照射下几乎无任何催化氧化活性, 而将Bi2WO6粉末与TiO2和Bi-TiO2复合后, 催化剂比表面积、晶型以及结构形态均发生有显著变化, 经水热法所制样品的甲醛光催化氧化性能显著优于经浸渍法所得样品, 且掺有Bi2O3的Bi2WO6/Bi-TiO2样品氧化活性显著优于Bi2WO6/ TiO2催化剂, 且随着TiO2和Bi-TiO2含量的增加, 复合光催化剂显现出不尽相同的氧化活性, 其中质量比为1:2的Bi2WO6/Bi-TiO2样品表现最佳, 36 h催化转化率可达92.2%, 甲醛浓度降低至我国居室空气中甲醛最高允许浓度以下, 且该催化剂显示出良好的稳定性和重复性.
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