溴氧化鉍納米片的制備及其光催化性能調(diào)控.pdf

1、光催化技術(shù)作為全球研究的熱點(diǎn)在能源開(kāi)發(fā)和環(huán)境治理等方面受到越來(lái)越多人的高度關(guān)注。傳統(tǒng)半導(dǎo)體光催化劑如二氧化鈦因其可見(jiàn)光的響應(yīng)差，量子效率的利用率低等缺點(diǎn)，迫使我們開(kāi)發(fā)各種新型的可見(jiàn)光催化劑。BiOX(X=F、Cl、Br、I)作為一種新型的半導(dǎo)體光催化材料，具有獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)、良好的光學(xué)性能和高效的光催化活性，使其具有很大的發(fā)展空間。其中BiOBr的帶隙寬度最合理，因此它的研究成為光催化領(lǐng)域中一個(gè)新的方向。
　　本論文從催化劑光催化

2、機(jī)理的角度出發(fā)，改良BiOBr使其具有高效的可見(jiàn)光催化活性。首先我們改變BiOBr的元素比，通過(guò)低溫水熱法合成出Bi3O4Br。研究發(fā)現(xiàn)Bi3O4Br是一種優(yōu)秀的可見(jiàn)光光催化劑，它能高效地降解和礦化一種典型的氯代苯酚衍生物五氯酚鈉。研究發(fā)現(xiàn)可見(jiàn)光下6小時(shí)內(nèi)高濃度五氯酚鈉(40mg/L)的礦化率可達(dá)100％。密度泛函理論的計(jì)算和分析也表明Bi3O4Br催化活性高的原因是它的能帶寬度變窄、導(dǎo)帶位置變得更負(fù)，這有利于光生電子與氧氣結(jié)合產(chǎn)生超氧

3、負(fù)離子。超氧負(fù)離子的產(chǎn)生不僅可以抑制光生載流子的復(fù)合，同樣也有利于五氯苯酚的脫氯?？梢?jiàn)光下Bi3O4Br降解五氯酚鈉的途徑也通過(guò)氣相色譜-質(zhì)譜進(jìn)行了仔細(xì)的研究。這項(xiàng)研究對(duì)于可見(jiàn)光下催化劑去除氯代苯酚衍生物提供新的方向。
　　為了研究合成過(guò)程中pH值對(duì)BiOBr活性的影響，我們分別在pH值為1和3時(shí)低溫水熱法合成出兩種BiOBr樣品。實(shí)驗(yàn)證明在可見(jiàn)光照射下它們表現(xiàn)出不同的光催化降解羅丹明B和水楊酸的效果?？梢?jiàn)光下pH為1時(shí)合成的樣品