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Bi系半导体光催化材料因其独特的结构,合适的禁带宽度而具有良好的光催化活性,受到广大研究者关注。然而对于纯相Bi系光催化材料而言,其易发生光腐蚀现象、电子空穴复合率高、难以回收等缺点制约了其在实际工业中的应用和发展。本文选取化学性质稳定、禁带宽度适中、吸光范围广及环境友好的BiFeO3及BiOBr为研究对象,并针对其缺点,以性能为导向进行了一系列适当的改性。具体开展的主要工作及研究结果如下:(1)采用PVP辅助溶剂热法成功制备了分散均匀的空心微球状BiOBr-海泡石复合光催化剂(PVP/BiOBr/AS)。利用SEM、XRD、FTIR、XPS、UV-Vis等表征技术对其形貌特征、晶相结构、元素价态、吸光性能等进行了测试分析,结果表明改性后的复合催化剂团聚现象降低,光吸收性能增加,电子空穴复合率也显著降低。(2)以罗丹明B(RhB)为目标污染物评价了不同海泡石含量的PVP/BiOBr/AS复合光催化剂的催化活性,优选出海泡石最佳掺杂量为6%,光催化降解RhB120min时,脱色率100%,TOC的去除率为75.3%,明显优于纯相BiOBr。光催化降解RhB的最佳反应条件:催化剂投加量为1.0g/L,溶液初始浓度为10mg/L,溶液的初始pH为5。以最佳配比的PVP/BiOBr/AS(6%)复合光催化剂降解双氯芬酸钠,表现出良好的催化性能,表明复合催化剂适用范围较广。(3)采用水热法制备了异质结结构的斜方六面体BiFeO3/CdS复合光催化剂。利用SEM、XRD、BET、UV-Vis等表征技术对其形貌特征、晶相结构、比表面积、吸光性能等进行了测试分析。以罗丹明b(RhB)为目标污染物评价了不同CdS含量的BiFeO3/CdS复合光催化剂的催化活性,结果表明BiFeO3/CdS复合光催化剂催化活性和稳定性都得到了提升,在一定程度上解决了BiFeO3光催化性能不够高和CdS易光腐蚀等问题。(4)进行自由基捕获实验考察反应过程中活性物种。结果表明:O2·-、h+、·OH均参与PVP/BiOBr/AS降解有机物的过程,其中O2·-起主要作用。在BiFeO3/CdS光催化降解RhB过程中,O2·-是主要活性物种。(5)由GC-MS和UV-Vis DRS测试分析可知,在PVP/BiOBr/AS催化剂降解RhB过程中,RhB首先发生脱乙基过程,而后在自由基的作用下发生苯环裂解。生成了化合物十六酸、油酸和对二苯酚,随着反应时间的增加,自由基逐步将污染物降解成己二酸、戊二酸等小分子化合物,最后被矿化成CO2、H2O。