工程科学学报，第37卷，第8期：1057-1062,2015年8月 Chinese Journal of Engineering,Vol.37,No.8:1057-1062,August 2015 D0l:10.13374/j.issn2095-9389.2015.08.013:http://journals..ustb.edu.cn 钒酸铋/二氧化钛-石墨烯宽光谱复合光催化剂的制 备及性能 郭肖娜，刘世香四，顾少楠，刘佳，常志东，李文军 北京科技大学化学与生物工程学院，北京100083 区通信作者，E-mail:ls6408@usth.edu.cm 摘要通过溶剂热法制备了具有可见光光催化活性的BV0,/TO,一石墨烯复合光催化剂.利用X射线粉末衍射、透射电 子显微镜、紫外一可见漫反射光谱和荧光发射光谱对样品进行表征，复合光催化剂的催化活性以模拟太阳光条件下降解水溶 液中亚甲基蓝来评价.结果表明：BiV04/Ti02-石墨烯复合光催化剂在530~800m的可见光范围具有很强的吸收峰.石墨 烯的引入不仅拓宽了光谱响应范围，而且使得BV0,和TO,粒子均匀地分散在石墨烯薄片上，能快速捕获并迁移电子，有效 地提高了光生载流子的分离效率，从而提高其光催化活性. 关键词光催化剂：钒酸铋；二氧化钛：石墨烯；溶剂热合成：催化性能 分类号0643.36 Preparation and properties of BivO,/TiO,-graphene composite photocatalysts with wide spectra GUO Xiao-na,LIU Shi-xiang,GU Shao-nan,LIU Jia,CHANG Zhi-dong,LI Wen-jun School of Chemical and Biological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:Isx6408@ustb.edu.cn ABSTRACT BiVO,/TiO,-graphene (BiVO,/TiO,-GR)photocatalysts were prepared by a facile solvothermal method.The composite photocatalysts were characterized by X-ray diffraction,transmission electron microscopy,UV-Vis diffuse reflectance spec- trometry,and photoluminescence spectrometry.The photocatalytic activity was evaluated by degradation of methylene blue (MB) under simulated sunlight irradiation.It is found that the composite photocatalysts have a strong absorption peak in the 530-800 nm range of visible light.The introduction of graphene not only enlarges the absorption range of visible light,but also makes BivO and TiO particles disperse uniformly in graphene sheets,and can capture and transfer the photogenerated charges,leading to an efficient improvement in photocatalytic activity. KEY WORDS photocatalysts:bismuth vanadate:titanium dioxide:graphene;solvothermal;catalytic properties 在众多半导体光催化剂中，T02被公认为是最具种性能优越的窄禁带半导体，对可见光有着良好的吸 开发前途的环保型光催化材料.太阳光谱中紫外光占 收响应并且具有一定的耐酸碱性和化学稳定性.然 5%,可见光占47%，而T02光催化剂禁带宽度较宽， 而，单纯的BVO,催化剂存在比表面积小、吸附性能 只能吸收紫外光能量，因此太阳能利用率较低四 差、光生载流子难以迁移等问题.研究者们提出将 BVO,作为一种新型的可见光半导体光催化剂，是一 BV0,与TO,复合4-可，二者之间形成的异质结使得复 收稿日期：2014-11-03 基金项目：国家自然科学基金资助项目(21271022)工程科学学报，第 37 卷，第 8 期: 1057--1062，2015 年 8 月 Chinese Journal of Engineering，Vol． 37，No． 8: 1057--1062，August 2015 DOI: 10． 13374 /j． issn2095--9389． 2015． 08． 013; http: / /journals． ustb． edu． cn 钒酸铋 /二氧化钛--石墨烯宽光谱复合光催化剂的制 备及性能 郭肖娜，刘世香，顾少楠，刘 佳，常志东，李文军 北京科技大学化学与生物工程学院，北京 100083  通信作者，E-mail: lsx6408@ ustb． edu． cn 摘 要 通过溶剂热法制备了具有可见光光催化活性的 BiVO4 /TiO2 --石墨烯复合光催化剂． 利用 X 射线粉末衍射、透射电 子显微镜、紫外--可见漫反射光谱和荧光发射光谱对样品进行表征，复合光催化剂的催化活性以模拟太阳光条件下降解水溶 液中亚甲基蓝来评价． 结果表明: BiVO4 /TiO2 --石墨烯复合光催化剂在 530 ～ 800 nm 的可见光范围具有很强的吸收峰． 石墨 烯的引入不仅拓宽了光谱响应范围，而且使得 BiVO4 和 TiO2 粒子均匀地分散在石墨烯薄片上，能快速捕获并迁移电子，有效 地提高了光生载流子的分离效率，从而提高其光催化活性． 关键词 光催化剂; 钒酸铋; 二氧化钛; 石墨烯; 溶剂热合成; 催化性能 分类号 O643. 36 Preparation and properties of BiVO4 /TiO2 --graphene composite photocatalysts with wide spectra GUO Xiao-na，LIU Shi-xiang ，GU Shao-nan，LIU Jia，CHANG Zhi-dong，LI Wen-jun School of Chemical and Biological Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China  Corresponding author，E-mail: lsx6408@ ustb． edu． cn ABSTＲACT BiVO4 /TiO2 --graphene ( BiVO4 /TiO2 --GＲ) photocatalysts were prepared by a facile solvothermal method． The composite photocatalysts were characterized by X-ray diffraction，transmission electron microscopy，UV-Vis diffuse reflectance spec￾trometry，and photoluminescence spectrometry． The photocatalytic activity was evaluated by degradation of methylene blue ( MB) under simulated sunlight irradiation． It is found that the composite photocatalysts have a strong absorption peak in the 530 － 800 nm range of visible light． The introduction of graphene not only enlarges the absorption range of visible light，but also makes BiVO4 and TiO2 particles disperse uniformly in graphene sheets，and can capture and transfer the photogenerated charges，leading to an efficient improvement in photocatalytic activity． KEY WOＲDS photocatalysts; bismuth vanadate; titanium dioxide; graphene; solvothermal; catalytic properties 收稿日期: 2014--11--03 基金项目: 国家自然科学基金资助项目( 21271022) 在众多半导体光催化剂中，TiO2 被公认为是最具 开发前途的环保型光催化材料． 太阳光谱中紫外光占 5% ，可见光占 47% ，而 TiO2 光催化剂禁带宽度较宽， 只能吸 收 紫 外 光 能 量，因此太阳能利用率较低［1］． BiVO4作为一种新型的可见光半导体光催化剂，是一 种性能优越的窄禁带半导体，对可见光有着良好的吸 收响应并且具有一定的耐酸碱性和化学稳定性． 然 而，单纯的 BiVO4 催化剂存在比表面积小、吸附性能 差、光生载流子难以迁移等问题［2--3］． 研究者们提出将 BiVO4与 TiO2 复合［4--7］，二者之间形成的异质结使得复