BiOI的形貌調(diào)控、貴金屬負(fù)載及其光催化活性.pdf

1、近年來(lái)，半導(dǎo)體光催化在環(huán)境污染治理方面獲得了廣泛的關(guān)注。作為新型的半導(dǎo)體光催化劑BiOI，因其特殊的層狀結(jié)構(gòu)帶來(lái)的良好光催化性能，使其成為具有應(yīng)用潛力的對(duì)象之一。但是由于BiOI較窄的禁帶寬度（~1.75 eV），使得光生電子-空穴對(duì)容易復(fù)合，大大降低了其光催化效率。因此，本論文旨在對(duì)BiOI進(jìn)行形貌調(diào)控和貴金屬負(fù)載，設(shè)計(jì)具有高活性的BiOI光催化劑，并通過系統(tǒng)的表征手段研究其光催化性能增強(qiáng)機(jī)制。
　　主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下：

2、r>　?。?）通過室溫直接水解法合成了一系列不同尺寸的二維片狀BiOI。KI溶液的體積和濃度之間的協(xié)同效應(yīng)顯著影響了片狀 BiOI的尺寸和分散性。XRD結(jié)果分析表明，所有的BiOI樣品均為結(jié)晶性較好的四方晶系。在可見光下（λ>400 nm），通過甲基橙的降解評(píng)價(jià)了BiOI樣品的光催化活性。結(jié)果表明，當(dāng) KI溶液濃度為0.035 mol/L時(shí)，所制備的BiOI具有最佳的光催化性能，甲基橙的降解率達(dá)到92.6％。本實(shí)驗(yàn)為獲得高活性的片狀Bi

3、OI光催化劑提供了簡(jiǎn)單的制備策略，可用于去除污水中的有機(jī)污染物。
　?。?）室溫條件下，利用乙二醇輔助水解法制備了分等級(jí)結(jié)構(gòu)的三維花狀BiOI光催化劑。表征并分析了BiOI樣品的形貌、元素組成、晶體相結(jié)構(gòu)和光學(xué)特征。結(jié)果表明，乙二醇的濃度大小是調(diào)控 BiOI樣品形貌的主要因素。在可見光下（λ>400 nm），花狀結(jié)構(gòu)的BiOI(S10)在降解甲基橙的實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出最佳的光催化活性，所對(duì)應(yīng)的準(zhǔn)一級(jí)速率常數(shù)為0.826 h-1。BiOI

4、樣品光催化活性的變化趨勢(shì)與光電流性能相一致。本實(shí)驗(yàn)為制備光催化性能優(yōu)異的三維花狀BiOI提供了有益參考。
　　（3）分別以二維片狀和三維花狀BiOI為載體，通過簡(jiǎn)單的光沉積法合成了Ag/BiOI復(fù)合光催化劑。闡述了兩種形貌的BiOI載體對(duì)Ag量子點(diǎn)的生長(zhǎng)過程及其Ag/BiOI光催化活性的影響。在光沉積過程中，二維片狀BiOI具有較弱的載流子分離效率，促進(jìn)了較大尺寸的Ag量子點(diǎn)生成，導(dǎo)致光生電子捕獲效率提高，光催化活性顯著增強(qiáng)。相比