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污染物。一些環(huán)境專家指出，這些污染不僅會讓全球氣候變暖，而且會威脅到我們?nèi)祟惖纳?。為了消除這類污染，近年來科學(xué)家們?yōu)榘l(fā)展光催化材料做了大量的努力。二氧化鈦作為傳統(tǒng)的光催化材料在這些年取得了較快的進展，例如裂解水產(chǎn)生氫氣、凈化空氣和廢水、分解有機污染物。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際應(yīng)用。因此修飾二氧化鈦或?qū)ふ揖哂锌梢姽忭憫?yīng)的新穎光催化劑迫

2、在眉睫。作為一個含有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單的制備法來合成具有較高的光降解效率，很強的穩(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、件對其形貌和性質(zhì)的影響。具體工作如下:
　　(1)在沒有任何表面活性劑參與的情況下，采取簡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XRD，SEM，SAED，HRTEM，N2吸脫附測試，DRS等對其進行了表征。不管是在紫外光還是可見光的照射下，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的形成機理，討論了可能存在的光催化機理。引人注目的是，微球狀BiOBr的比表面積較大，可達到55.93 m2/g。除此之外，BiOBr微球在可見光下降解甲基橙(MO)和RhB時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降解有機污染物從而促進環(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的摩爾比對生成BiOI的形貌和性質(zhì)的影響。利用猝滅劑實驗探究了球狀BiOI的光催化機理。BiOI的光催化活性通過測試 MO，RhB和亞甲基藍(MB)的降解效率來進行評估。實驗結(jié)果表明，球狀BiOI擁有優(yōu)越的光催化性