α-Fe2O3/Ni3[Ge2O5]·(OH)4复合材料的制备及光催化性能*

闵 涛, 马国华, 刘桂君, 郑玉婷, 余沛璇

(西南科技大学分析测试中心，四川 绵阳 621010)

随着社会快速的发展，人类生活水平的提高，由工农业等引起的废水问题已成为全世界急需解决的重点问题。染料作为着色剂常用在纺织、造纸、油墨和化妆品工业等方面，为我国经济增长做出巨大贡献。然而，印染废水具有化学成分复杂、毒性高、色度大、可生化性差等特点，是威胁国家水环境安全的重要因素之一。目前，用于降解染料废水的传统性方法有物理吸附[7]、生物降解、沉淀法，膜过滤法等，但是因它们速度慢、效率低等局限性，可能会导致额外的处理[9]。近年来，由于光催化技术方法安全、流程简单、费用低廉且无二次污染产生等特点，在降解染料废水引起了广大学者的关注。在利用光催化降解有机物污染物中，TiO2因成本低、无毒、稳定性好等特点受到了广大学者们的青睐[13]。但是，TiO2的禁带宽度比较大(Eg=3.2 eV)，只能吸收较高能量的紫外线且吸收率仅为3%～5%，这严重限制了它在实际应用中的使用[14]。因此，寻找窄带隙半导体光催化剂引起了研究者们的兴趣。Fe2O3是一种典型的窄带隙半导体，其禁带宽度为Eg=2.2 eV，可以吸收波长小于563 nm的太阳光的能量，与TiO2相比较，能更有效地利用太阳光自然资源。但是，在实际应用中也存在一些不足之处，例如光生电荷的迁移率比较低、光生电子和空穴复合效率很高，导致光量子的效率低等。为此，有越来越多的研究人员通过金属改性、非金属改性、金属掺杂和负载等多种方法来改善Fe2O3光催化性能，使光生电子和空穴得到有效分离。……