自1972 年Fujishima 和Honda 發(fā)現(xiàn)TiO2電極在光照下分解水的功能以來[1], 金屬氧化物半導(dǎo)體在光催化降解環(huán)境有機(jī)污染物中的應(yīng)用引起了人們廣泛的關(guān)注。其中TiO2因?yàn)榫哂辛己玫幕瘜W(xué)穩(wěn)定性和抗磨損性, 低成本, 可直接利用太陽光等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛深入地研究[2-3]。然而, TiO2具有較高的禁帶寬度(3.0 ~ 3.2 eV), 故其只能吸收波長(zhǎng)小于387.5 nm 的太陽光, 這樣只能利用到達(dá)地球的太陽光能量的3% ~ 5%, 而占能量43% 的可見光得不到利用。此外, TiO2中光生電子和光生空穴的復(fù)合速率相對(duì)較大, 降低了光催化反應(yīng)中的量子效率,致使光催化效率降低[4]。為使TiO2具有可見光催化活性, 研究者們嘗試了許多方法, 如用金屬氧化物和有機(jī)染料敏化劑耦合[5-7]、摻雜過渡金屬等[8-9]。但是這種改性得到的催化劑可見光催化活性仍有待提高, 而且穩(wěn)定性也較低。2001 年, Asahi 等首先報(bào)道了N 摻雜的TiO2, 在大于400 nm 的波長(zhǎng)時(shí)具有顯著吸收, 并在可見光照射下分解乙醛和亞甲基藍(lán), 具有光催化活性。此后, 關(guān)于N 摻雜TiO2的制備和光催化活性研究逐漸見諸報(bào)道[10], 而關(guān)于Bi3+ 摻雜TiO2的改性研究很少。2006 年, Rengaraj等[11] 利用溶膠-凝膠法制備了Bi3+ 摻雜改性的TiO2催化劑分別用來降解甲基對(duì)硫磷和受污染水中的硝酸鹽, 表現(xiàn)了很好的光催化活性。本文主要探討了N、Bi 共摻雜對(duì)TiO2光吸收能力和N、Bi 共摻雜TiO2光催化劑降解靛紅的性能及其影響因素。 |