BiVO4表面氧缺陷调控及其光催化氧化三价砷

以乙二醇为溶剂,采用溶剂热-煅烧法制备缺陷型BiVO4光催化剂,通过控制溶剂热反应时间调控BiVO4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BiVO4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BiVO4的表面氧缺陷浓度.经优化得到,反应时间为14 h时制备的BiVO4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.BiVO4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BiVO4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.