g-C3N4/TiO2/BiPO4的制备及光催化性能研究

冯旭峰，李梦耀，赵林，杜佳宁

(1.长安大学 水利与环境学院，陕西 西安 710054；2.长安大学 旱区地下水文与生态效应教育部重点实验室，陕西 西安 710054)

光催化技术具有清洁高效、能将难降解有机物彻底氧化为无机小分子等优点，备受关注[1]。TiO2是最常见的光催化剂，但只对紫外光有响应，应用受到一定的限制[2]。近年来，铋系光催化剂受到普遍的重视[3]。磷酸铋制备方便、无污染，有较宽的带隙，但光响应波长仍处于紫外区，电子与空穴复合较快，需对其改性,以提高催化性能[4]。本文采用水热法、凝胶溶胶法制备g-C3N4/TiO2/BiPO4复合催化剂，应用于碱性品绿的降解研究，结果表明，相对于单纯磷酸铋，g-C3N4/TiO2/BiPO4具有响应波长红移，光催化效果更好的特点。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

硝酸铋、无水乙醇、乙二醇、丙三醇、磷酸二氢钠、尿素、钛酸丁酯、冰乙酸、氢氧化钠、碱性品绿、稀硝酸均为分析纯;水为去离子水。

WFZ-26A/752N型紫外可见分光光度计；AL204型电子天平；78WH-1型恒温磁力搅拌器；TDL-60B-W型台式低速离心机；101-2AB型电热鼓风干燥箱；SRJX-4-9型马弗炉；帕纳科X，pert Pro型 X-射线衍射仪；S-4800型场发射扫描电镜；Cary 100型紫外可见漫反射仪；Delta 320型酸度计。

1.2 光催化剂的制备

1.2.1 BiPO4的制备 4.85 g硝酸铋溶于10 mL 无水乙醇+6 mL乙二醇+4 mL丙三醇混合液中，超声10 min，为A溶液；2.02 g磷酸二氢钠溶于10 mL去离子水中，为B溶液。将B液缓慢滴入A液后，转移至反应釜，160 ℃恒温3 h。室温分离，沉淀物依次用乙醇和去离子水各洗涤3次，100 ℃烘干、研磨备用。

1.2.2 g-C3N4的制备 15 g 尿素于 Al2O3坩埚中，加盖，置于马弗炉中,以 5 ℃/min的速率升温至550 ℃， 恒温4 h，冷却，收集产物，研磨，获得粉末状g-C3N4。……