溶胶-凝胶法制备N掺杂FeVO_4及其光催化性能研究

摘要

以玉米秸秆为模板,采用溶胶-凝胶法制备N掺杂FeVO4光催化剂,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、比表面积分析(BET)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见吸收光谱(UV-Vis)等测试、分析手段,对样品进行表征。在可见光照射下,通过光催化降解甲基橙溶液评价N掺杂对FeVO4光催化剂活性的影响。结果表明,掺杂N前后FeVO4均为三斜型,N取代了FeVO4晶格中O形成了N—Fe—O键,产生了杂质能级,N掺杂导致FeVO4表面形成了大量束缚单电子的氧空位,产生缺陷能级,二者共同作用致使带隙窄化,光吸收带红移。光催化降解结果表明,N掺杂能有效提高FeVO4的可见光催化活性。当掺杂N为15%(摩尔分数)时,样品活性最高,光照100min对甲基橙的脱色率达56%左右,远高于未掺杂的脱色率(16.7%)。