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pH对低温燃烧法合成钨酸铋光催化降解罗丹明B的影响

余忠雄  向垒  钟方龙  李彦文  莫测辉  蔡全英  黄献培  吴小莲  赵海明  
【摘要】:以低温燃烧法制备钨酸铋(LCM-Bi2WO6),并表征了其晶体结构、形貌特征、等电点及紫外漫反射谱,同时以染料罗丹明B(Rh B)为目标污染物(25 mg/L,p H=4),考察了所制备Bi2WO6的吸附性能和光催化性能,并探讨了Rh B溶液p H(1、4、7、10)及酸度调节剂成分(盐酸和硫酸)的影响。结果表明,所制备Bi2WO6为正交相,吸收极限波长为455 nm,禁带宽度为2.72 e V,晶格粒径为14.7 nm,等电点为3.43;其对Rh B的吸附和光催化效果强于水热法制备Bi2WO6和二氧化钛(TiO2)。不同p H溶液中,LCM-Bi2WO6对Rh B的吸附过程和光催化过程分别符合准二级动力学方程和一级动力学方程式,且吸附平衡量(7.48~21.93 mg/g)和光催化速率常数(0.0197~0.1181 min-1)均随p H降低而增大。LCM-Bi2WO6对Rh B的光催化降解主要由·OH所致。光催化过程中,Rh B紫外可见光谱的蓝移现象揭示LCM-Bi2WO6可通过脱乙基-共轭显色基团断裂途径降解Rh B。以H2SO4调节酸度时,SO42-离子可被Bi2WO6强吸附,从而使得LCM-Bi2WO6对Rh B的平衡吸附量(qe为6.03 mg/g)和光催化速率(kv为0.115 min-1)远小于HCl调节(qe为21.93 mg/g,kv为0.1181 min-1)时对Rh B的平衡吸附量和光催化速率。

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