多重改性制备具有增强光催化性能的Bi2O3/ZrO2复合半导体

摘要

以硝酸铋和硝酸锆为原料,采取溶液燃烧合成法快速批量化制备Bi2 O3/ZrO2粉体.通过不同热处理温度和掺杂,调控样品的结晶性、粒径尺寸、比表面积和带隙.利用X射线衍射仪(XRD)、激光粒度分布仪、紫外可见吸收光谱等手段对样品进行表征分析.实验结果表明,600°C下制备的Bi2 O3/ZrO2粉体具有最优的结晶性和表面积,光催化实验表明其具有最优的光催化性能,紫外光照射4 h后光催化效率可以达到70.3％.通过金属离子掺杂改性,Fe3+掺杂1％时紫外光照射4 h后光催化效率提高至75.3％,Fe3+掺杂引入掺杂能级,既能够拓宽对光谱的响应范围,又能减少光生电子——空穴的复合.Ce4+掺杂2％时紫外光照射4 h最大降解率为85.7％,掺杂后促进氧空穴的形成及体相氧循环,提高催化剂的光催化活性.