以玉米秸秆为模板制备N掺杂BiVO4及其可见光光催化性能

摘要： 以六次甲基四胺(C6H12N4)为氮源, 玉米秸秆为模板, 采用溶胶-凝胶法制备N掺杂BiVO4(CS-BiVO4-xN), 并采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis)等表征手段对样品进行表征和分析。在可见光照射下, 通过光催化降解甲基橙溶液评价N掺杂对BiVO4光催化剂活性的影响。结果表明: N掺杂没有改变BiVO4的晶型; 掺杂的N取代BiVO4中部分O, 以-N-V-O形式存在, 产生杂质能级, N掺杂导致BiVO4表面氧空位增加, 二者协调作用致使禁带宽度变窄, 光吸收带边发生红移, 提高了其活性。以玉米秸秆为模板制备的蜂窝状BiVO4, 颗粒分散好, 晶体粒径小, 有效提高了BiVO4初始吸附能力, 促进了光催化活性; 可见光光照50 min时, CS-BiVO4-12N样品对甲基橙的脱色率达80.9%, 较CS-BiVO4(25.56%)和BiVO4-12N(28.34%)有明显提高。