鹵氧化鉍納米材料的合成及其光催化性質(zhì)研究.pdf

1、紡織業(yè)和工業(yè)排放的污水中包含非常多的有機(jī)污染物。一些環(huán)境專家指出，這些污染不僅會(huì)讓全球氣候變暖，而且會(huì)威脅到我們?nèi)祟惖纳妗榱讼@類污染，近年來(lái)科學(xué)家們?yōu)榘l(fā)展光催化材料做了大量的努力。二氧化鈦?zhàn)鳛閭鹘y(tǒng)的光催化材料在這些年取得了較快的進(jìn)展，例如裂解水產(chǎn)生氫氣、凈化空氣和廢水、分解有機(jī)污染物。然而二氧化鈦的帶隙能是3.2eV，所以只能在紫外線的照射下被激發(fā)，這就大大限制了它的實(shí)際應(yīng)用。因此修飾二氧化鈦或?qū)ふ揖哂锌梢?jiàn)光響應(yīng)的新穎光催化劑迫

2、在眉睫。作為一個(gè)含有Ⅴ-Ⅵ-Ⅶ三族元素的半導(dǎo)體材料，并且含有四方氟氯鉛礦構(gòu)造的鹵化氧鉍(BiOX，X=Cl、Br、I)引起了科學(xué)界的大量的關(guān)注，由于其含有特殊的電性能和光學(xué)性質(zhì)可以用作光催化材料。因而，我們有必要去探尋一種簡(jiǎn)單的制備法來(lái)合成具有較高的光降解效率，很強(qiáng)的穩(wěn)定性而且可以被多次輪回使用的BiOX(X=Cl、Br、I)光催化材料。
　　在本文中，我們采用簡(jiǎn)單的溶劑熱法合成出了一系列的BiOX光催化材料，并細(xì)致地研究了反應(yīng)條

3、件對(duì)其形貌和性質(zhì)的影響。具體工作如下:
　　(1)在沒(méi)有任何表面活性劑參與的情況下，采取簡(jiǎn)單的溶劑熱法合成出一系列片狀BiOCl，樣品的結(jié)晶性良好，片層厚度可以調(diào)節(jié)。得到的樣品我們都通過(guò)XRD，SEM，SAED，HRTEM，N2吸脫附測(cè)試，DRS等對(duì)其進(jìn)行了表征。不管是在紫外光還是可見(jiàn)光的照射下，羅丹明B(RhB)都可以被方片狀BiOCl分解。值得注意的是，BiOCl納米片不光有很好的可重復(fù)利用性，而且在數(shù)次輪回使用后，依舊顯示出

4、優(yōu)越的光催化活性。
　　(2)具有3-D微球狀結(jié)構(gòu)的BiOBr通過(guò)使用二乙二醇(DEG)作為溶劑和軟模板，采用溶劑熱法合成。并深入探究了微球狀BiOBr的形成機(jī)理，討論了可能存在的光催化機(jī)理。引人注目的是，微球狀BiOBr的比表面積較大，可達(dá)到55.93 m2/g。除此之外，BiOBr微球在可見(jiàn)光下降解甲基橙(MO)和RhB時(shí)都顯示出較高的光催化活性。在短短50分鐘內(nèi)降解MO的效率可達(dá)到98.10％，而降解98.64％的RhB僅僅

5、需要30分鐘。BiOBr微球有望作為高效光催化劑來(lái)降解有機(jī)污染物從而促進(jìn)環(huán)境修復(fù)。
　　(3)在表面活性劑聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的輔助下，用簡(jiǎn)單、溫和的溶劑熱方法制備出球狀BiOI。并細(xì)致地研究了PVP的質(zhì)量，Bi和I的摩爾比對(duì)生成BiOI的形貌和性質(zhì)的影響。利用猝滅劑實(shí)驗(yàn)探究了球狀BiOI的光催化機(jī)理。BiOI的光催化活性通過(guò)測(cè)試 MO，RhB和亞甲基藍(lán)(MB)的降解效率來(lái)進(jìn)行評(píng)估。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，球狀BiOI擁有優(yōu)越的光催化性