基于BiOI和g-C3N4異質(zhì)結(jié)光催化劑的制備及其降解典型有機(jī)污染物的性能研究.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，各種內(nèi)分泌干擾物、染料廣泛應(yīng)用在生活中的方方面面。這些有機(jī)污染物用傳統(tǒng)處理方法很難完全降解。光催化技術(shù)在常溫常壓條件下可以完全、高效地降解有機(jī)廢水中的染料、內(nèi)分泌干擾物等有機(jī)污染物。因此，半導(dǎo)體光催化技術(shù)在環(huán)境凈化和污染控制等方面具有良好的應(yīng)用前景。TiO2作為經(jīng)典的光催化劑，存在量子產(chǎn)率較低、光能利用率不高、極易失活等缺陷，極大限制了它在光催化領(lǐng)域的試際應(yīng)用。因此，光催化研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)是制備環(huán)保、高效的新型非TiO2

2、系光催化劑。
　　憑借適宜的禁帶寬度和特殊的層狀結(jié)構(gòu)，BiOI和g-C3N4顯示出優(yōu)異的光催化性能，因此對 BiOI和 g-C3N4的改性具有重要研究意義。本文通過掃描電鏡（SEM）、X射線光電子能譜（XPS）、透射電鏡（TEM）、X射線衍射（XRD）等儀器，對相關(guān)光催化劑的體相、表面結(jié)構(gòu)、形貌進(jìn)行了表征，并且通過紫外-可見漫反射光譜（UV-Vis DRS）、熒光光譜（PL和TA-PL）、紫外-可見分光光度計(jì)、光電流（PC）和交流

3、阻抗（EIS）等技術(shù)對催化劑的光響應(yīng)范圍、染料和內(nèi)分泌干擾物的催化降解效率、能帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)考察。研究中得到的主要結(jié)論如下：
　　研究結(jié)果表明：（1）綜合運(yùn)用溶劑熱-化學(xué)浴的方法制備BiOI/Zn2SnO4光催化劑，在可見光和紫外光照射下能夠降解MB。其中BiOI/ZSO-35的光催化效果最好，分別在紫外光和可見光下照射100和90分鐘之后，其催化降解效率接近100％。此外，該種催化劑對RhB、BPA也有良好的降解效果：在可見光

4、照射下，180分鐘時BiOI/ZSO-35對BPA的降解率為99%，150分鐘時BiOI/ZSO-35對RhB的降解率為97%；在紫外光照射下，100分鐘時BiOI/ZSO-35對BPA的降解率為97%，60分鐘時BiOI/ZSO-35對RhB的降解率為100%。（2）綜合運(yùn)用溶劑熱-化學(xué)浴的方法制備BiOI/Zn2GeO4可見光催化劑，在可見光照射下可以有效降解BPA。其中BiOI/ZGO-30的光催化效果最好，70分鐘時對BPA的降

5、解效率高達(dá)97%。（3）綜合運(yùn)用高溫固相熱聚合法和水熱法制備了g-C3N4/Zn0.25Cd0.75S可見光催化劑。其中CNZS-20光催化效率最高，在可見光下75分鐘時對MO的降解效率達(dá)到99%。45分鐘時對RhB的去除率可達(dá)100%。
　　本論文的創(chuàng)新點(diǎn)：（1）首次制備了 BiOI/Zn2SnO4、BiOI/Zn2GeO4、g-C3N4/Zn0.25Cd0.75S三種光催化材料，該三種材料均為異質(zhì)結(jié)光催化劑且具有高效穩(wěn)定的光催