CuO/BiVO4光催化剂的制备及催化还原溶液中六价铀的研究

doi:10.16553/j.cnki.issn1000-985x.2025.0004

摘要/Abstract

摘要： 本文采用浸渍法制备得到对可见光响应的CuO/BiVO₄异质结催化剂，该催化剂被应用于对溶液中U（Ⅵ）的光催化还原去除过程，并系统研究了不同反应条件对催化剂光催化性能的影响。使用X射线光电子能谱（XPS）、X射线衍射仪（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对制备得到的样品进行了表征分析。以U（Ⅵ）溶液作为反应物，研究了溶液pH值和样品投加量对所制得样品的光催化还原活性的影响。结果表明，在溶液pH值为5.5、光催化剂用量为0.8 g/L的条件下，CuO/BiVO₄异质结催化剂对溶液中U（Ⅵ）具有较高的催化还原去除率，在120 min后去除率最高可达到94%。本研究旨在探索合成新型异质结催化剂材料以解决单相光催化材料光催化性能较低的问题，从而为光催化反应去除溶液中U（Ⅵ）的研究提供新的思路和方向。

关键词: CuO/BiVO₄; U（Ⅵ）; 可见光响应; 催化还原; 浸渍法

Abstract: The CuO/BiVO₄ heterojunction catalyst responsive to visible light was prepared using the impregnation method. This catalyst was applied to the photocatalytic reduction process for the removal of U（Ⅵ） from aqueous solutions， and a systematic investigation was conducted to examine the influence of various reaction conditions on its photocatalytic performance. The synthesized samples were characterized by X-ray photoelectron spectroscopy （XPS）， X-ray diffraction （XRD）， and scanning electron microscope （SEM）. Using U（Ⅵ） solution as the reactant， the influence of solution pH and sample dosage on the photocatalytic reduction activity of the prepared samples were investigated in this paper. The results show that under the conditions of a solution pH value of 5.5 and a photocatalyst dosage of 0.8 g/L， CuO/BiVO₄ photocatalyst demonstrates a high catalytic reduction efficiency for the removal of U（Ⅵ） from solution， with the removal rate reaching up to 94% after 120 min. This study aims to explore the synthesis of novel heterojunction catalyst materials to address the issue of low photocatalytic efficiency in single-phase photocatalytic materials， thereby providing new insights and directions for research on the photocatalytic removal of U（Ⅵ） from solutions.

Key words: CuO/BiVO₄; U（Ⅵ）; responsive to visible light; catalytic reduction; impregnation method

中图分类号:

O643

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图/表 7

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CuO/BiVO₄光催化剂的制备及催化还原溶液中六价铀的研究

Preparation of CuO/BiVO₄ Photocatalyst and Catalytic Reduction of U(Ⅵ) in Solution

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