新型Fe2O3-Bi2O3-Bi2S3和Fe2O3-MoS2-CdS光電催化薄膜的制備及性能研究.pdf

1、環(huán)境友好的處理技術(shù)對(duì)解決當(dāng)下環(huán)境污染問(wèn)題有著重要意義。光電催化技術(shù)綠色無(wú)污染，可利用太陽(yáng)能實(shí)現(xiàn)降污、產(chǎn)能的雙重目標(biāo)。本文著眼于新型可見(jiàn)光響應(yīng)光電催化薄膜的制備及其性能研究。
　　采用電沉積、恒溫煅燒和水熱反應(yīng)等方法制備了三元Fe2O3-Bi2O3-Bi2S3光電催化薄膜。結(jié)合X射線衍射儀、X射線光電子能譜儀和掃描電子顯微鏡數(shù)據(jù)分析，Bi2O3和Bi2S3層成功地構(gòu)筑在Fe2O3薄膜上，使其表面形貌發(fā)生了顯著變化，增大了比表面積。在

2、可見(jiàn)光照射下，F(xiàn)e2O3-Bi2O3-Bi2S3薄膜的光電流是單純Fe2O3薄膜的8倍。此外，與Fe2O3-Bi2O3及Fe2O3薄膜相比，F(xiàn)e2O3-Bi2O3-Bi2S3光電催化薄膜具有更小的電荷傳遞電阻、更高的光電轉(zhuǎn)化效率、更低的光生載流子復(fù)合速率，從而提高了電子-空穴的轉(zhuǎn)移和分離效率，增強(qiáng)了光電催化活性。
　　將制備的Fe2O3-Bi2O3-Bi2S3光電催化薄膜用于以苯酚為目標(biāo)污染物的模擬有機(jī)廢水降解以評(píng)價(jià)其催化活性。結(jié)

3、果表明，三元Fe2O3-Bi2O3-Bi2S3催化薄膜對(duì)苯酚的降解效果最佳，光電催化存在協(xié)同作用?？疾炝瞬煌饧悠珘骸⒊跏紁H值、污染物初始濃度以及不同捕獲劑對(duì)Fe2O3-Bi2O3-Bi2S3催化薄膜光電催化降解污染物的影響。隨著外加偏壓的增加，苯酚降解的反應(yīng)速率也相應(yīng)增大;溶液初始pH為酸性或者偏中性時(shí)有著較好的降解效果。此外，通過(guò)不同類型捕獲劑的添加實(shí)驗(yàn)推斷出在降解過(guò)程中的主要活性成分為h+和HO·。降解污染物循環(huán)實(shí)驗(yàn)表明Fe2O

4、3-Bi2O3-Bi2S3光電催化薄膜具有良好的穩(wěn)定性和光催化活性。
　　通過(guò)電沉積、恒溫煅燒、水熱反應(yīng)和化學(xué)水浴沉積等方法制備了Fe2O3-MoS2-CdS光電催化薄膜。在可見(jiàn)光照射下，F(xiàn)e2O3-MoS2-CdS光電催化薄膜的光電流是單純Fe2O3薄膜的40倍。在Fe2O3表面構(gòu)筑MoS2-CdS異質(zhì)結(jié)構(gòu)，使其具有更小的電荷傳遞電阻、更低的光生載流子復(fù)合速率，F(xiàn)e2O3-MoS2-CdS薄膜光電催化活性顯著提高。
　　將

5、制備的Fe2O3-MoS2-CdS催化薄膜作為光陽(yáng)極，用于降解含苯酚的模擬廢水。結(jié)果表明，光電催化存在顯著協(xié)同作用，并且三元Fe2O3-MoS2-CdS光電催化薄膜對(duì)苯酚的降解效果最佳。當(dāng)外加偏壓為2.5V時(shí)苯酚具有最佳的去除率(90.47％)、最快的反應(yīng)速率(0.0076 min-1)和最大的電化學(xué)增強(qiáng)因子(97.37％)。溶液初始pH為酸性或者偏中性時(shí)都有著較好的降解效果。Fe2O3-MoS2-CdS光電催化薄膜具有良好的穩(wěn)定性和光