BiVO_(4)表面氧缺陷调控及其光催化氧化三价砷

作     者：闫敬超 施钦 李欢松 戴世华 甘林萌 董慧峪 朱倩颖 刘绍刚 谭学才 高健 YAN Jingchao;SHI Qin;LI Huansong;DAI Shihua;GAN Linmeng;DONG Hiyu;ZHU Qianying;LIU Shaogang;TAN Xuecai;GAO Jian

作者机构：广西民族大学化学化工学院林产化学与工程国家民委重点实验室广西林产化学与工程重点实验室广西林产化学与工程协同创新中心南宁530006 中国科学院生态环境研究中心中国科学院饮用水科学与技术重点实验室北京100085 北部湾大学石油与化工学院钦州535011 

出 版 物：《环境科学学报》 (Acta Scientiae Circumstantiae)

年 卷 期：2021年第41卷第6期

页      面：2120-2130页

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金(No.21976040,21667005) 广西自然科学基金(No.2018GXNSFBA050002) 广西科技重大专项(No.桂科AA18118013) 广西高校中青年教师科研基础能力提升项目(No.2019KY0187) 广西高等学校高水平创新团队及卓越学者资助计划(No.桂教人6号) 广西民族大学校级引进人才科研启动项目(No.2018KJQD07,2018MDYB005) 广西民族大学研究生教育创新计划项目(No.gxun-chxzs2019022) 广西区级大学生创新创业训练计划项目(No.202010608140,201810608003,201810608004) 

主　　题：溶剂热 钒酸铋 光催化氧化 氧缺陷 砷 

摘      要：以乙二醇为溶剂,采用溶剂热-煅烧法制备缺陷型BiVO_(4)光催化剂,通过控制溶剂热反应时间调控BiVO_(4)表面氧缺陷以增强对As(Ⅲ)的光催化氧化性能.同时,借助各种表征手段如XRD、SEM和XPS等分析样品的晶型结构、形貌特征及化学组成等性质,考察其在可见光下对As(Ⅲ)的光催化氧化性能,并研究其氧化机理.结果表明,溶剂热反应时间对BiVO_(4)的晶粒尺寸和光吸收性能没有影响,但能通过影响比表面积调控BiVO_(4)的表面氧缺陷浓度.经优化得到,反应时间为14 h时制备的BiVO_(4)光催化剂(BiVO-14)对As(Ⅲ)(6 mg·L^(-1))的氧化效率高达95.7%,并具有良好的光催化稳定性.BiVO_(4)氧化As(Ⅲ)的主要途径是光生空穴(h~+)的直接氧化作用.表面氧缺陷能增强导电性能,促进电荷分离和迁移,强化h~+的氧化作用,从而提高BiVO_(4)的光催化氧化性能.BiVO-14能有效促使As(Ⅲ)转化为低毒的As(Ⅴ),在饮用水源As污染去除方面具有广阔应用前景.