氯氧鉍基光催化材料的合成、表征與催化性能研究.pdf

1、氯氧鉍(BiOCl)半導(dǎo)體材料因具有獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)、良好的物理化學(xué)性質(zhì)和優(yōu)良的光化學(xué)穩(wěn)定性引起科研工作者的廣泛關(guān)注和研究。然而，BiOCl光催化劑的禁帶寬度較寬，對(duì)太陽(yáng)能利用率低，故實(shí)際應(yīng)用受到了一定的限制。因此，拓寬BiOCl光催化劑的可見(jiàn)光響應(yīng)范圍、提高其可見(jiàn)光催化性能是BiOCl能夠廣泛應(yīng)用的必經(jīng)之路。
　　本論文以BiOCl為基體，通過(guò)調(diào)控晶面、構(gòu)建異質(zhì)結(jié)和脫鹵手段來(lái)提高BiOCl的可見(jiàn)光催化性能，并探討了催化機(jī)理，詳細(xì)內(nèi)

2、容如下。
　　通過(guò)簡(jiǎn)單的水熱法合成了暴露(001)晶面的BiOCl，并通過(guò)改變?nèi)軇┧牧空{(diào)控晶面的暴露量。采用X-射線(xiàn)衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、紫外漫反射(UV-Vis)光譜等檢測(cè)手段對(duì)樣品的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，隨著溶劑量的增加BiOCl納米片厚度逐漸變薄，且(001)晶面的暴露量增加。以羅丹明B(RhB)和環(huán)丙沙星(CIP)做為目標(biāo)降解物測(cè)試催化劑的催化性能，發(fā)現(xiàn)隨著B(niǎo)iOCl

3、(001)晶面暴露量的增加樣品的降解速率加快，主要原因在于(001)晶面的暴露有利于光生電子空穴的有效分離。
　　以BiOCl為前驅(qū)體，采用簡(jiǎn)單的焙燒法構(gòu)建了Bi24O31Cl10/BiOCl異質(zhì)結(jié)。通過(guò)XRD、TEM、UV-vis、比表面積(BET)、X-射線(xiàn)光電子能譜(XPS)等檢測(cè)手段對(duì)樣品的化學(xué)組成和微觀形貌進(jìn)行了表征。結(jié)果表明，隨著焙燒溫度的增加，BiOCl樣品由花狀微球結(jié)構(gòu)變?yōu)榉稚⑵瑺頑i24O31Cl10。所合成的B

4、i24O31Cl10/BiOCl異質(zhì)結(jié)在可見(jiàn)光下對(duì)苯甲醇轉(zhuǎn)化苯甲醛表現(xiàn)出良好的轉(zhuǎn)化率和選擇性，其轉(zhuǎn)化率和選擇性分別為40.3％和＞99％。異質(zhì)結(jié)的原位構(gòu)建能夠產(chǎn)生更大的界面接觸面積，有利于光生載流子的快速分離，從而促使光催化性能的提高。
　　通過(guò)調(diào)節(jié)pH值利用水熱法在不同表面活性劑的參與下，合成了具有不定計(jì)量比的氯氧鉍Bi12O17Cl2。利用XRD、SEM、UV-Vis等測(cè)試手段對(duì)樣品的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，結(jié)果表明表面活性劑的添