改性球形铁酸铋纳米材料的制备及光催化性能

摘要：

随着水污染的加剧,研究环保高效的新型水污染处理技术尤为重要.采用溶胶-凝胶法制备了过渡金属离子La改性的BiFeO3球形光催化材料,利用X射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)、傅里叶变换红外光谱仪(Fourier transform infrared spectrometer,FTIR)、紫外-可见分光光度法(ultraviolet-visible spectroscopy,UV-Vis)、振动样品磁强计(vibrating sample magnetometer,VSM)等表征手段对La掺杂的BiFeO3粉末的结构、光学及磁性进行分析,并以刚果红和实际环境污水为目标污染物,探究其光催化性能.结果表明,La掺杂的BiFeO3纳米颗粒呈球状且具有较小的粒径,La的引入不仅影响了BiFeO3的磁性,还使其带隙由2.67 eV减小到2.02 eV.通过调控La的掺杂量,可有效提升BiFeO3的光催化降解效率,当La掺杂量为5％时,可以将实际污染水体中的化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)浓度降低40％.同时,在光催化60 min时可将浓度为20 mg/L的刚果红溶液完全降解,比同一时间BiFeO3催化效果提高了85.7％.相关机理研究结果表明La掺杂BiFeO3光催化剂降解刚果红时,起主要催化作用的活性物质是空穴.

关键词：BiFeO3、掺杂、刚果红、光催化机理

所属期刊栏目：22

分类号：O643;X788(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：新疆维吾尔自治区研究生科研创新项目;新疆农业大学研究生科研创新计划项目;新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室开放课题;新疆维吾尔自治区自然科学基金;新疆维吾尔自治区自然科学基金;新疆维吾尔自治区重点研发计划

在线出版日期：2023-02-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：14592-14598