Fe掺杂Bi12TiO20光催化剂的制备及光催化性能

作者：李明月; 李会鹏^*; 赵华; 蔡天凤

来源：精细化工, 2022, 39(12): 2514-2520.

DOI：10.13550/j.jxhg.20220337

• 掺杂
• Bi12TiO20
• 亚甲基蓝
• 降解
• 水热法
• 催化技术

以 Bi(NO3)3·5H2O、钛酸四丁酯和 FeCl3 为原料，采用水热-煅烧法制备 Fe 掺杂的 Bi12Ti O20 光催化剂(Fe-Bi12TiO20)，使用 XRD、UV-Vis DRS、SEM、氮气吸附-脱附、XPS 对其进行了表征，并将其用于光催化降解亚甲基蓝(MB)。结果表明，当 Fe 的掺杂量为 5%[以 Bi(NO3)3·5H2O 和钛酸四丁酯的总质量为基准，下同]时，制得的催化剂(记为 5% Fe-BTO)投加量为 0.05 g 时，其对质量浓度为 10 mg/L(溶液体积 50 m L)MB 的降解率达到 98.95%。经过 Fe 掺杂后，Fe-Bi12TiO20 光催化剂形成了新的杂化能级，吸收带边界发生红移，进而提高催化剂的光催化活性，Fe 以+3 和+2 价掺杂于 Bi12TiO20 晶体中。Fe-Bi12Ti O20 光催化剂经过重复使用 5 次后，对 MB 的降解率仍可达 88%以上，具有优秀的光催化稳定性能。空穴(h+)和超氧自由基(·O2–)是光催化降解过程中的主要活性物种。

• 单位
  辽宁石油化工大学