Bi1-xYxFeO3纳米粉末制备及其光催化降解刚果红的研究

林宁，王文全，匡代洪，2

(1.新疆农业大学 草业与环境科学学院，新疆 乌鲁木齐 830052；2.新疆农业大学 数理学院，新疆 乌鲁木齐 830052)

近年来，为解决染料废水，光催化氧化法作为一种绿色高效的技术被广泛研究[1]，其可利用半导体光催化材料吸收太阳光中的光子，利用光生电子和空穴的强氧化还原能力来实现对目标污染物的去除[2-3]。

BiFeO3(BFO)不仅是一种应用良好的多铁性材料，更是一种弱磁性的光催化材料，其拥有更窄的禁带能隙，光响应范围更广，具有潜在的应用价值[4-5]。在BiFeO3中掺杂过渡族元素，可以降低光生电子与空穴的复合[6-9]。本文利用溶胶-凝胶法对BiFeO3进行Y掺杂，制备出具有光催化性能的纳米粉体，对其物相结构、表面形貌、光学性质、磁性特性和光催化降解性能进行研究，并探究光催化降解机理。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

九水硝酸铋、九水硝酸铁、硝酸钇、柠檬酸、乙二醇、乙二醇甲醚均为分析纯；溴化钾，光谱纯；稀硝酸，优级纯；刚果红，工业级。

D8 advance X射线衍射仪；JSM6060扫描电子显微镜；Niconet 6700傅里叶变换红外光谱仪；UV-1750紫外可见分光光度计；BKT-4500Z振动磁强计；AB104-N分析天平；DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器；202-00电热恒温干燥箱。

1.2 Y掺杂铁酸铋的制备

将适量硝酸铁、硝酸铋和硝酸钇溶解到20 mL乙二醇甲醚中，接着加入硝酸(浓度为0.1 mol/L)，搅拌并超声直至形成良好分散的溶液。将柠檬酸和乙二醇加入上述溶液中，并将混合溶液在60 ℃下搅拌1 h，形成溶胶并静置24 h。将该溶胶在120 ℃下加热8 h形成凝胶并研磨，然后放在马弗炉中于 500 ℃ 下加热2 h。……