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B-Er共掺杂BiVO4及对甲基橙的可见光光催化降解

王敏 , 车寅生 , 董占军 , 祝雷 , 牛超 , 董多 , 郑浩岩

材料热处理学报

采用柠檬酸络合法分别合成了B掺杂及B-Er共掺杂BiVO4可见光光催化剂,并对材料进行了XRD、SEM、EDS、BET和UV-vis等表征和分析.以光催化降解甲基橙溶液为探针反应,考察掺杂对BiVO4可见光催化活性的影响.结果表明:掺杂没有改变BiVO4晶型,掺杂前后均为单斜型,但B-Er共掺杂BiVO4的晶体粒径较单掺杂B和纯BiVO4减小.由UV-vis知,B-Er共掺杂BiVO4的光吸收强度大于单掺杂和纯BiVO4,光谱吸收红移程度大于单掺杂.B和Er共掺杂纳米BiVO4光催化剂产生协同效应,其光催化性能优于单掺杂B.当固定B为4％掺杂时,Er掺杂量为1％制备的B-Er共掺杂BiVO4,60 min对甲基橙的降解率达96.62％,较单掺杂B(37％)和纯样(20％)有明显提高.

关键词: 钒酸铋 , 光催化剂 , B-Er共掺杂 , 甲基橙

以玉米秸秆为模板制备N掺杂BiVO4及其可见光光催化性能

王敏 , 牛超 , 董占军 , 车寅生 , 董多 , 郑浩岩 , 杨长秀

无机材料学报 doi:10.15541/jim20130568

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。

关键词: N掺杂 , 玉米秸秆 , BiVO4 , 光催化剂 , 甲基橙

Lanthanum and boron co-doped BiVO4 with enhanced visible light photocatalytic activity for degradation of methyl orange

王敏 , 车寅生 , 牛超 , 党明岩 , 董多

稀土学报(英文版) doi:10.1016/S1002-0721(12)60373-1

关键词:

B-Er共掺杂BiVO4光催化降解金橙Ⅱ的研究

车寅生 , 王敏 , 祝雷 , 牛超 , 董多 , 郑浩岩

电镀与精饰 doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2014.09.008

通过柠檬酸络合法合成B-Er共掺杂BiVO4,采用X-射线衍射和扫描电子显微镜表征合成材料的物相、形貌.同时考察溶液的初始浓度、pH、催化剂投加量以及光照强度等因素在可见光的照射下对金橙Ⅱ光催化降解的影响.实验结果表明,在金橙Ⅱ水溶液中,初始质量浓度为15mg/L、pH =3、催化剂投加量为0.015 g、光照距离14cm,B-Er共掺杂BiVO4对金橙Ⅱ有较好的光催化活性,t为50 min后,降解率可达90％以上.

关键词: 光催化降解 , 钒酸铋 , B-Er共掺杂 , 金橙Ⅱ

溶胶-凝胶法制备N掺杂FeVO4及其光催化性能研究

王敏 , 栾海燕 , 车寅生 , 牛超

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.增刊(Ⅱ).015

以玉米秸秆为模板,采用溶胶-凝胶法制备N掺杂FeVO4光催化剂,采用 X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面积分析(BET)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等测试、分析手段,对样品进行表征。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 FeVO4光催化剂活性的影响。结果表明,掺杂 N 前后 FeVO4均为三斜型, N取代了 FeVO4晶格中 O 形成了 N-Fe-O 键,产生了杂质能级,N掺杂导致FeVO4表面形成了大量束缚单电子的氧空位,产生缺陷能级,二者共同作用致使带隙窄化,光吸收带红移。光催化降解结果表明,N 掺杂能有效提高 FeVO4的可见光催化活性。当掺杂 N为15%(摩尔分数)时,样品活性最高,光照100 min对甲基橙的脱色率达56%左右,远高于未掺杂的脱色率(16.7%)。

关键词: N掺杂 , FeVO4 , 溶胶-凝胶法 , 玉米秸秆 , 光催化剂

溶胶-凝胶法制备Eu3+掺杂BiVO4及其可见光光催化性能

王敏 , 刘琼 , 孙亚杰 , 车寅生 , 姜承志

无机材料学报 doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12195

采用柠檬酸络合溶胶一凝胶法制备了Eu3+掺杂BiVO4新型光催化剂,通过XPS、XRD、SEM、BET和UV-Vis等手段对其进行表征和分析.并以甲基橙为模拟污染物,考察了BiVO4的可见光催化活性.结果表明,Eu3+掺杂前后BiVO4均为单斜白钨矿型,无其他杂质相生成,且由于掺杂Eu3+,晶体中W4+和氧空缺增多.掺杂后样品光吸收性能发生红移,但掺杂对其形貌和比表面积改变较小.Eu3+掺杂有效提高了BiVO4的可见光催化活性,当Eu3+掺杂量为0.2mol％时,BiVO4光催化效率最高,50 min内对甲基橙溶液的脱色率达95％,比纯BiVO4提高了62％左右.

关键词: 钒酸铋 , 光催化剂 , Eu3+掺杂 , 甲基橙