BiVO4基复合光阳极的制备及光电催化降解有机污染物性能研究.docx

BiVO4基复合光阳极的制备及光电催化降解有机污染物性能研究
BiVO4基复合光阳极的制备及光电催化降解有机污染物性能研究
摘要：本文研究了一种BiVO4基复合光阳极的制备方法，并考察了该光阳极在光电催化降解有机污染物方面的性能。通过化学沉淀法合成了BiVO4光阳极，并利用电化学沉积方法将不同材料的复合物负载到BiVO4表面以增强其光电催化性能。经过实验验证，BiVO4基复合光阳极在光电催化降解有机污染物方面表现出优异的性能。
1.引言
环境污染已成为世界各地面临的严重问题之一。特别是有机污染物，如农药、医药废水和工业废水等，对环境和人类健康造成了严重的影响。因此，寻找高效、环保的方法用于降解有机污染物具有重要意义。近年来，光电催化技术作为一种可行的解决方案受到了广泛关注。
2.制备方法
2.1BiVO4的制备
BiVO4是一种具有良好光电催化性能的半导体材料。在本实验中，我们采用化学沉淀法合成了BiVO4光阳极。详细的制备方法可参考文献[1]。
2.2复合物的制备
为了提高BiVO4的光电催化性能，我们选择了不同材料的复合物来增强其催化活性。在本实验中，我们选择了几种常用的复合材料，并利用电化学沉积方法将其负载到BiVO4表面。详细的制备方法可参考文献[2]。
3.性能研究
3.1光电催化性能测试
我们利用光电化学工作站对制备的BiVO4基复合光阳极进行了性能测试。测试条件为室温、常压下，以可见光照射为光源。通过测量阳极电流、电位和电化学阻抗等参数来评估光电催化性能。
3.2有机污染物降解实验
我们选择了常见的有机污染物苯酚作为降解对象，将其溶解在水溶液中。将制备的BiVO4基复合光阳极置于苯酚溶液中，利用光电催化效应来降解有机污染物。通过采集溶液中有机物浓度随时间的变化，研究BiVO4基复合光阳极的降解效果。
4.结果与讨论
通过光电催化性能测试，我们发现制备的BiVO4基复合光阳极表现出较高的光电转换效率和催化活性。在可见光照射下，阳极电流显著增加，表明复合物的引入提高了阳极的响应能力。同时，电位和电化学阻抗的测试结果也表明复合物的引入有效降低了光阳极的电阻，提高了光电催化效率。
通过有机污染物降解实验，我们观察到苯酚溶液中有机物浓度随时间的降低。随着光照时间的增加，有机物浓度逐渐下降，表明BiVO4基复合光阳极对苯酚具有较好的降解效果。这可以归因于光电催化效应促进了有机污染物的氧化反应。
5.结论
本研究成功制备了一种BiVO4基复合光阳极，并考察了其在光电催化降解有机污染物方面的性能。通过光电催化性能测试和有机污染物降解实验，我们发现复合光阳极表现出优异的光电催化性能。这将为解决环境污染问题提供一种可行的方法。
参考文献：
[1]SmithAB.etal.ImprovedVisibleLightPhotocatalysisofBiVO4BasedMaterials:AReview.ACSCatalysis,2017,7(6):3839-3858.
[2]ZhangM,etal.SynthesisandcharacterizationofBiVO4/Ag3PO4heterostructuresforvisible-light-drivenphotocatalysis.JournalofMaterialsChemistryA,2014,2(33):13441-13447.