基于形貌调控的卤氧化铋及复合物的合成及其光催化性能的研究

来源 :大连工业大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:tianzhizui
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随着工业的发展,给人们带来经济利益的同时,也给生态环境以及人们的身体健康带来了严重的危害,所以保护环境就变的尤为重要。水是万物生存之根本,所以水处理技术就变得重中之重。近年来,光催化技术因为无污染,能量消耗低等特点,深受广大科研工作者的关注。本文的重点就是研究基于形貌调控的BiOX(X=Cl、Br)及其改性之后的光催化性能。铋系光催化剂具有独特的电子结构、高活性、高稳定性等优点。目前,对于卤氧化铋系列的光催化剂研究中,研究相对较少的是BiOCl、BiOBr,因为其禁带宽度较宽,在可见光响应较弱。针对这个缺陷,我们寻求合理可行的方法对其进行改性,希望能够提高光量子效率使其在可见光有较高的响应。本文以 Bi(NO3)3·5H2O 为铋源,分别以 KCl、NaBr、Na2MoO4·2H2O 为 Cl 源、Br源、Mo源,采用水热合成法在聚乙二醇-600溶液中合成具有不同形貌的BiOX(X=Cl、Br)光催化剂以及BiOX/Bi2MoO6复合光催化剂。本实验主要研究了不同形貌的BiOX(X=Cl、Br)的光催化性能,可以发现三维球状的形貌比二维片状的形貌结构具有更高的光催化活性。本实验还对片状的BiOX(X=Cl、Br)进行改性,使其与片状Bi2Mo06复合形成p-n异质结,提高了片状BiOX(X=Cl、Br)的光催化性能。除此之外,本论文还研究了不同反应条件如:时间、温度、复合量样品形貌以及光催化性能的影响。使用一系列表征手段如:XRD、UV-Vis、SEM、PL、DRS、BET等对样品进行表征。通过实验的研究可以得出如下结论:1、在180℃、6h下制备的花状球BiOX(X=Cl、Br)光催化剂,可见光下降解RhB,30 min其降解率可达98%。2、在160℃、12 h制备的片状BiOCl、BiOBr光催化剂,可见光下降解RhB,3 h其降解率可分别达到90%,95%左右。3、由于片状BiOX(X=Cl、Br)的光催化降解效果较差,所以通过构筑p-n异质结,制备BiOX(X=Cl、Br)/Bi2MoO6复合光催化剂,在最佳条件下制备的复合光催化剂,经过3 h光催化实验,其降解效率可达99%,而且降解速率明显比纯样的片状BiOX(X=Cl、Br)快。
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