煤矸石/BiVO4复合光催化剂的制备及其对黄药废水的降解

选矿废水中的黄药会严重危害环境,钒酸铋能在可见光条件下实现黄药的降解,但其严重的电子-空穴复合影响其实用性,鉴于煤矸石丰富的孔隙结构及成分组成,本文采用水热法合成了煤矸石负载型光催化剂(CG/BiVO₄),运用XRD、FTIR、SEM、UV-Vis DRS、PL等手段对催化剂进行表征,以黄药为目标污染物,在可见光作用下考察黄药的光催化降解性能及煤矸石改性钒酸铋的作用机制。结果表明,与纯BiVO₄相比,负载型CG/BiVO₄的光催化性能显著提高,在煤矸石负载量20wt%,pH=7、催化剂投加量为1.5 g/L、黄药初始浓度C₀=10 mg/L的条件下,CG/BiVO₄在540 min时对黄药的降解率达到最大,为93%,黄药的光降解过程符合一级动力学模型,处理后化学需氧量浓度C_COD为11.47 mg/L,符合排放标准要求。响应面分析得到的最优反应条件下的预测值与实际降解率仅相差0.96%,可见该模型可较好地预测20%-CG/BiVO₄对...