CeO 2 /Bi 2 MoO 6 纳米复合材料的制备及其增强光催化降解性能研究

采用水热法制备了一系列不同的CeO 2 /Bi 2 MoO 6 纳米复合材料，分别考察了pH值（2~9）和Ce/Bi摩尔比（3 %~10 %）等因素对其光催化性能的影响.利用X射线粉末衍射、扫描电镜、红外光谱、紫外-可见漫反射光谱、光致发光光谱、瞬态光电流-时间响应等一系列分析测试手段对催化剂的组成、结构、光电性能等进行表征.结果表明，当pH=6时，所制备的Bi 2 MoO 6 （BMO）晶体形貌为细针状，复合CeO 2 后形貌为厚片状，比表面积减小、晶体颗粒增大.在实验室模拟太阳光条件下（300 W氙灯)进行光催化活性测试，分别以罗丹明B（RhB）、亚甲基蓝（MB）和苯酚为模拟污染物，对复合光催化剂的光催化活性进行考察，结果表明，当CeO 2 的含量为5 %时呈现出最高的光催化降解活性. 5 % CeO 2 /BMO对RhB、MB和苯酚的光催化反应的速率常数分别为0.037 min -1 、0.016 min -1 和0.007 min -1 ，相对于纯的BMO分别提高了3.19倍、1.70倍和4.58倍.其光催化性能增强主要原因是CeO 2 与Bi 2 MoO 6 复合后形成异质结有利于光生电子-空穴的有效分离，从而提高了活性自由基的含量.在自由基捕获实验中，超氧根离子自由基（·O 2- ）、羟基自由基（·OH）和空穴（h + ）参与了光催化降解，其影响顺序为：·O 2- >·OH>h + .