新型Fe2O3-Bi2O3-Bi2S3和Fe2O3-MoS2-CdS光電催化薄膜的制備及性能研究.pdf

1、環(huán)境友好的處理技術(shù)對解決當(dāng)下環(huán)境污染問題有著重要意義。光電催化技術(shù)綠色無污染，可利用太陽能實現(xiàn)降污、產(chǎn)能的雙重目標。本文著眼于新型可見光響應(yīng)光電催化薄膜的制備及其性能研究。
　　采用電沉積、恒溫煅燒和水熱反應(yīng)等方法制備了三元Fe2O3-Bi2O3-Bi2S3光電催化薄膜。結(jié)合X射線衍射儀、X射線光電子能譜儀和掃描電子顯微鏡數(shù)據(jù)分析，Bi2O3和Bi2S3層成功地構(gòu)筑在Fe2O3薄膜上，使其表面形貌發(fā)生了顯著變化，增大了比表面積。在

2、可見光照射下，F(xiàn)e2O3-Bi2O3-Bi2S3薄膜的光電流是單純Fe2O3薄膜的8倍。此外，與Fe2O3-Bi2O3及Fe2O3薄膜相比，F(xiàn)e2O3-Bi2O3-Bi2S3光電催化薄膜具有更小的電荷傳遞電阻、更高的光電轉(zhuǎn)化效率、更低的光生載流子復(fù)合速率，從而提高了電子-空穴的轉(zhuǎn)移和分離效率，增強了光電催化活性。
　　將制備的Fe2O3-Bi2O3-Bi2S3光電催化薄膜用于以苯酚為目標污染物的模擬有機廢水降解以評價其催化活性。結(jié)

3、果表明，三元Fe2O3-Bi2O3-Bi2S3催化薄膜對苯酚的降解效果最佳，光電催化存在協(xié)同作用?？疾炝瞬煌饧悠珘?、初始pH值、污染物初始濃度以及不同捕獲劑對Fe2O3-Bi2O3-Bi2S3催化薄膜光電催化降解污染物的影響。隨著外加偏壓的增加，苯酚降解的反應(yīng)速率也相應(yīng)增大;溶液初始pH為酸性或者偏中性時有著較好的降解效果。此外，通過不同類型捕獲劑的添加實驗推斷出在降解過程中的主要活性成分為h+和HO·。降解污染物循環(huán)實驗表明Fe2O

4、3-Bi2O3-Bi2S3光電催化薄膜具有良好的穩(wěn)定性和光催化活性。
　　通過電沉積、恒溫煅燒、水熱反應(yīng)和化學(xué)水浴沉積等方法制備了Fe2O3-MoS2-CdS光電催化薄膜。在可見光照射下，F(xiàn)e2O3-MoS2-CdS光電催化薄膜的光電流是單純Fe2O3薄膜的40倍。在Fe2O3表面構(gòu)筑MoS2-CdS異質(zhì)結(jié)構(gòu)，使其具有更小的電荷傳遞電阻、更低的光生載流子復(fù)合速率，F(xiàn)e2O3-MoS2-CdS薄膜光電催化活性顯著提高。
　　將

5、制備的Fe2O3-MoS2-CdS催化薄膜作為光陽極，用于降解含苯酚的模擬廢水。結(jié)果表明，光電催化存在顯著協(xié)同作用，并且三元Fe2O3-MoS2-CdS光電催化薄膜對苯酚的降解效果最佳。當(dāng)外加偏壓為2.5V時苯酚具有最佳的去除率(90.47％)、最快的反應(yīng)速率(0.0076 min-1)和最大的電化學(xué)增強因子(97.37％)。溶液初始pH為酸性或者偏中性時都有著較好的降解效果。Fe2O3-MoS2-CdS光電催化薄膜具有良好的穩(wěn)定性和光