钒酸铋光催化剂及其应用

第1章钒酸铋光催化剂1
1.1半导体光催化原理2
1.2光催化技术的应用2
1.2.1水污染治理3
1.2.2空气污染治理4
1.2.3抗菌杀毒5
1.2.4太阳能电池6
1.3钒酸铋光催化剂6
1.3.1BiVO4的研究历史6
1.3.2BiVO4的晶相结构及光催化原理7
1.3.3影响BiVO4光催化的主要因素9
1.4钒酸铋光催化材料制备方法11
1.4.1固态反应法11
1.4.2共沉淀法11
1.4.3化学浴沉积法13
1.4.4有机金属分解法13
1.4.5水热法13
1.4.6溶胶凝胶法14
1.4.7微波合成法15
1.4.8其他制备方法15
参考文献16
第2章柠檬酸络合溶胶-凝胶法和乙二醇溶胶-凝胶法制备BiVO4的合成条件22
2.1柠檬酸络合溶胶-凝胶法制备BiVO4光催化剂22
2.1.1柠檬酸络合法制备BiVO4溶胶凝胶的优化条件22
2.1.2煅烧温度对柠檬酸络合法制备BiVO4活性的影响24
2.2乙二醇溶胶-凝胶法制备BiVO4光催化剂28
2.2.1制备pH值对BiVO4光催化活性的影响29
2.2.2煅烧温度对BiVO4光催化活性的影响33
参考文献35
第3章稀土掺杂BiVO4光催化剂37
3.1Eu3+掺杂BiVO4光催化剂及其性能38
3.1.1光催化剂的XPS表征38
3.1.2光催化剂的XRD表征41
3.1.3光催化剂的SEM、EDS和BET表征41
3.1.4光催化剂的UVVis表征41
3.1.5Eu3+掺杂量对BiVO4光催化活性的影响43
3.2La3+掺杂BiVO4光催化剂及其性能44
3.2.1光催化剂的XPS分析44
3.2.2光催化剂的XRD分析47
3.2.3光催化剂的SEM及BET分析48
3.2.4光催化剂的UV-Vis分析48
3.2.5La3+掺杂量对BiVO4光催化活性的影响49
参考文献50
第4章非金属掺杂钒酸铋53
4.1B掺杂钒酸铋光催化材料性能55
4.1.1B掺杂钒酸铋元素组成及价态分析55
4.1.2掺杂B对钒酸铋物相组成和结构的影响57
4.1.3掺杂B对钒酸铋光吸收性能的影响58
4.1.4掺杂B对钒酸铋光催化性能的影响59
4.2N掺杂钒酸铋光催化材料60
4.2.1N掺杂BiVO4制备方法60
4.2.2N掺杂钒酸铋元素组成及价态分析60
4.2.3N对钒酸铋物相组成和结构的影响61
4.2.4N掺杂对钒酸铋光吸收性能的影响63
4.2.5N掺杂对钒酸铋光催化性能的影响64
4.3F掺杂钒酸铋光催化材料性能66
4.3.1F掺杂BiVO4制备方法66
4.3.2催化剂的XPS表征分析67
4.3.3催化剂的XRD表征分析67
4.3.4催化剂的SEM和BET表征分析68
4.3.5催化剂的UVVis表征分析70
4.3.6F掺杂对钒酸铋光催化活性的影响70
4.4N-F掺杂钒酸铋光催化材料性能72
4.4.1N-F掺杂BiVO4制备方法72
4.4.2催化剂的XPS表征分析74
4.4.3催化剂的XRD表征分析75
4.4.4催化剂的SEM和BET表征分析77
4.4.5催化剂的UV-Vis表征分析78
4.4.6N-F掺杂对钒酸铋光催化活性的影响79
参考文献80
第5章非金属-金属共掺杂改性钒酸铋83
5.1B与Er3+共掺杂钒酸铋84
5.1.1样品的XRD分析84
5.1.2样品的SEM和BET分析85
5.1.3样品UV-Vis吸收光谱分析85
5.1.4光催化活性分析87
5.1.5B-Er共掺杂BiVO4光催化剂对金橙二号、罗丹明B、亚甲基蓝三种有机物的光催化降解条件90
5.2B与La3+共掺杂钒酸铋94
5.2.1B与La3+共掺杂BiVO4的XPS分析94
5.2.2B与La3+共掺杂BiVO4的XRD分析97
5.2.3B与La3+共掺杂BiVO4的SEM和BET分析98
5.2.4B与La3+共掺杂BiVO4的UVVis分析98
5.2.5B与La3+共掺杂对BiVO4光催化活性的影响100
5.3B与Eu3+共掺杂钒酸铋101
5.3.1B与Eu3+共掺杂BiVO4的XPS分析101
5.3.2B与Eu3+共掺杂BiVO4的XRD分析104
5.3.3B与Eu3+共掺杂BiVO4的SEM和BET分析104
5.3.4B与Eu3+共掺杂BiVO4的UVVis分析105
5.3.5B与Eu3+共掺杂对BiVO4光催化活性的影响106
参考文献108
第6章农业秸秆为模板制备钒酸铋光催化剂112
6.1以玉米秸秆为模板制备BiVO4113
6.1.1催化剂的制备113
6.1.2催化剂的XRD分析113
6.1.3催化剂的SEM分析114
6.1.4催化剂的FT-IR分析115
6.1.5催化剂的UV-Vis分析116
6.1.6催化剂的光催化性能117
6.2以小麦秆为模板制备BiVO4119
6.2.1催化剂的 XRD分析119
6.2.2催化剂的SEM分析120
6.2.3催化剂的XPS分析120
6.2.4催化剂的FT-IR分析123
6.2.5催化剂的UV-Vis分析123
6.2.6催化剂的光催化性能124
6.3以水稻秆为模板制备BiVO4126
6.3.1催化剂的XRD分析126
6.3.2催化剂的SEM分析127
6.3.3催化剂的XPS分析128
6.3.4催化剂的FT-IR分析129
6.3.5催化剂的UV-Vis分析130
6.3.6催化剂的光催化性能131
参考文献132
第7章钒酸铋光催化剂的应用135
7.1钒酸铋光催化剂在污水处理中的应用135
7.1.1印染废水135
7.1.2抗生素废水136
7.1.3糖蜜酒精废水137
7.1.4中药制药废水138
7.1.5处理无机污染物废水139
7.1.6杀灭水体中的微生物140
7.2钒酸铋光催化剂在大气污染中的应用141
7.2.1光催化还原CO2气体141
7.2.2光催化氧化挥发性有机化合物（VOCs）141
7.2.3光催化净化NOx142
参考文献143