鹵化氧鉍單體及復(fù)合異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體材料的制備與性能研究.pdf

1、近年來，BiOX(X=Cl, Br, I)由于適宜的禁帶寬度和良好的光響應(yīng)能力得到了廣泛的研究。本文采用溶劑熱法制備了BiOX單體，并通過調(diào)節(jié)不同鹵素鹽類獲得了BiOClBr固溶體以及不同比例I摻雜BiOClBr固溶體。采用XRD、SEM對(duì)樣品形貌和晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究，通過UV-Vis對(duì)其光吸收性能進(jìn)行了探討并進(jìn)一步計(jì)算了其禁帶寬度，采用N2等溫吸附-脫附對(duì)不同比例I摻雜BiOClBr固溶體的比表面積及孔徑分布結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。最后，對(duì)所

2、有制備的BiOX單體及復(fù)合固溶體進(jìn)行了吸附及光催化性能測試。
　　BiOX單體中的BiOCl及BiOBr表現(xiàn)出良好的光催化性能。而與BiOCl及BiOBr具有相近比表面積的BiOI對(duì)羅丹明B(RhB)分子顯示出優(yōu)異的吸附能力，通過等溫吸附研究發(fā)現(xiàn)其飽和吸附量高達(dá)197mg/g。通過對(duì)吸附前后FI-IR圖譜的對(duì)比，判斷其吸附并非為化學(xué)吸附，進(jìn)一步在不同pH及不同溫度下的實(shí)驗(yàn)推斷出其吸附應(yīng)為靜電吸附，這與I元素本身較高的電負(fù)性密切相關(guān)

3、。
　　所制備的BiOClBr固溶體表現(xiàn)出比BiOX單體更加高效的光催化性能，在催化劑僅為20mg/200mL的情況下，可見光照射2h內(nèi)BiOClBr對(duì)RhB降解率高達(dá)60％，而全光譜照射2h內(nèi)BiOClBr對(duì)RhB降解率高達(dá)90%，兩者均遠(yuǎn)高于BiOX單體。與BiOClBr固溶體相比，I摻雜BiOClBr固溶體對(duì)RhB體現(xiàn)出更為優(yōu)異的吸附和光催化性能，可見光照射1h內(nèi)I摻雜BiOClBr對(duì)RhB降解率高達(dá)95%以上，全光譜照射4

4、0min內(nèi)I摻雜BiOClBr對(duì)RhB降解率高達(dá)95%以上。
　　隨著I摻雜量的增加，固溶體形貌發(fā)生明顯變化，片層堆積中的片層出現(xiàn)先變薄變大，后又變小變厚的現(xiàn)象，I摻雜量的增加后的固溶體對(duì)RhB的光催化效率出現(xiàn)了先增加，后降低的趨勢，當(dāng)Cl:Br:I反應(yīng)物中加入量為1:1:2時(shí)所制備的I摻雜BiOClBr固溶體具有最為優(yōu)異的光催化性能，可見光照射30min內(nèi)I摻雜BiOClBr對(duì)RhB降解率高達(dá)95%以上，全光譜照射20min內(nèi)I