層狀材料復(fù)合碘化氧鉍光催化劑的制備及其性能研究.pdf

1、半導(dǎo)體光催化技術(shù)作為新興綠色的環(huán)保型技術(shù)，對染料廢水的處理具有很大的前景。碘化氧鉍材料由于其獨(dú)特的光電化學(xué)性質(zhì)在催化劑的合成、復(fù)合方面已有很多研究，層狀材料大的比表面積和優(yōu)異的性質(zhì)正成為各種復(fù)合材料的選擇。本文研究重點(diǎn)為多種不同特性的層狀材料對BiOI進(jìn)行修飾改性，并通過多種表征手段對合成產(chǎn)物進(jìn)行表征分析，結(jié)合不同復(fù)合比例下光催化效果的變化規(guī)律，探究其微觀層次的構(gòu)效關(guān)系，光催化效率提高的反應(yīng)機(jī)理，及層狀材料的引入對本體結(jié)構(gòu)帶來的影響。本

2、文主要研究內(nèi)容如下:
　　(1)以簡單的溶劑熱法合成不同質(zhì)量百分比BiOI-GO復(fù)合光催化劑。以羅丹明B為目標(biāo)污染物，BiOI-GO材料具有很好的光催化活性，復(fù)合量為1.0 wt％時(shí)活性最佳，光照60 min后對染料的降解率達(dá)到94.4％。通過各種表征分析方法對催化劑的形貌、結(jié)構(gòu)進(jìn)行探討。光電化學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了復(fù)合材料具有更多的光生載流子，更快的電子傳遞速率和更穩(wěn)定的電流強(qiáng)度。自由基捕獲實(shí)驗(yàn)對降解機(jī)理的猜測提供了依據(jù)，說明反應(yīng)過程中是

3、以空穴氧化為主，GO能夠?qū)a(chǎn)生的光電子有效轉(zhuǎn)移。此外還探究了BiOI-GO材料光催化反應(yīng)的機(jī)理。
　　(2)以簡單的溶劑熱法合成不同質(zhì)量比的BiOI-BN復(fù)合光催化劑。以甲基橙為目標(biāo)污染物的光催化活性表明，BiOI-BN材料具有很好的光催化活性，復(fù)合量為3.0 wt％時(shí)活性最高，光照180m in后對MO的降解率達(dá)到86.0％。通過各種表征手段對樣品的形貌、結(jié)構(gòu)進(jìn)行探討。FT-IR圖中可以看出BN的引入使得本體材料的紅外峰出現(xiàn)偏移

4、，DRS圖可以說明復(fù)合材料在可見光區(qū)的吸收強(qiáng)度增強(qiáng)，光電流表明復(fù)合材料具有更高的電子分離效率。同時(shí)通過自由基捕獲實(shí)驗(yàn)可知，光催化活性實(shí)驗(yàn)中是以空穴氧化為主，BN作為表面鈍化材料，能夠有效降低主體材料的能量勢壘。此外還探究了BiOI-BN材料光催化反應(yīng)的機(jī)理。
　　(3)以簡單的溶劑熱法合成不同質(zhì)量比的BiOI-MoS2復(fù)合光催化劑。以羅丹明B為目標(biāo)降解染料，復(fù)合材料BiOI-MoS2在可見光下具有很好的光催化活性，當(dāng)MoS2的復(fù)合