【摘 要】
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近年来,环境友好型的光催化技术备受广大学术研究者的关注,研究如何利用新型的光催化剂充分的将光能转化为化学能,从而更加高效、绿色和安全的降解环境中的有机污染物、杀菌消毒和减少温室气体CO2等。钼酸铋（Bi2Mo O6）是经典的钙钛矿型半导体材料。这一类由（Bi2O2）2+及Mo O6构成三明治钙钛片层状结构材料被认为是一种颇具光催化研究潜力的催化剂材料。然而单一的Bi2Mo O6催化剂材料仍然存在一
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近年来,环境友好型的光催化技术备受广大学术研究者的关注,研究如何利用新型的光催化剂充分的将光能转化为化学能,从而更加高效、绿色和安全的降解环境中的有机污染物、杀菌消毒和减少温室气体CO2等。钼酸铋（Bi2Mo O6）是经典的钙钛矿型半导体材料。这一类由（Bi2O2）2+及Mo O6构成三明治钙钛片层状结构材料被认为是一种颇具光催化研究潜力的催化剂材料。然而单一的Bi2Mo O6催化剂材料仍然存在一定缺点和不足。例如:单一材料对可见光的吸收效率低,材料内部被光激发跃迁的载流子的（电子和空穴）的复合几率高、比表面积小,光催化时有效的活性物质较少等。针对单一Bi2Mo O6的光催化时量子效率的不足,本文的主要研究工作采用异质相结构的构建,对单一钼酸铋进行多种改性,通过构建多相钼酸铋异质结,钼酸铋与Cd S复合异质结以及控制Bi2Mo O6形貌结构等手段来改性Bi2Mo O6。本文涉及了三种不同溶液:罗丹明B（Rh B）、亚甲基蓝（MB）、氧氟沙星（OFX）,模拟样品在污染物溶液中的光催化去除实验,同时进行催化剂活性的测试,探究催化过程及机理。详细的研究内容如下:（1）采用一步水热法和高温退火相结合制备出纯Bi2Mo O6、钼酸铋两相混合物Bi2Mo O6/Bi2Mo3O12、纯Bi2Mo3O12半导体粉末。结果表明:两相复合钼酸铋Bi2Mo O6/Bi2Mo3O在界面处形成异质结,增强了Bi2Mo O6/Bi2Mo3O12纳米粉末在可见光范围内的光吸收效率,显著降低了Bi2Mo O6/Bi2Mo3O12光生电子-空穴（e-/h+）的复合率,明显提高了量子效率,较大的提升了Bi2Mo O6催化剂的光催化能力。在Mo源=4.5 mmol时双相Bi2Mo O6/Bi2Mo3O12的表现出最优异的性能。在可见光照射下,对亚甲基蓝的降解效较纯Bi2Mo O6提高了15%,同时,双相Bi2Mo O6/Bi2Mo3O12在光催化循环过程中表现出良好的稳定性;（2）采用两步水热法,以Cd（CH3COO）2H2O为前驱体溶液制备出一系列Cd S负载量的Cd S/Bi2Mo O6/Bi2Mo3O12光催化剂。引入的Cd S与Bi2Mo O6/Bi2Mo3O12界面形成异质结,大大提高了双相钼酸铋的光吸收性能,带隙能缩小至2.28 e V。在这种三元异质结之间的形成的能级匹配,极大地提高了光生电子和空穴（e-/h+）的分离和传输效率,使得载流子的利用率显著提升。在可见光30 min的辐射下2-Cd S/Bi2Mo O6/Bi2Mo3O12样品对Rh B、MB的去除率分别为95%、90%,降解速率较纯Bi2Mo O6/Bi2Mo3O12提高近7倍。三相复合材料Cd S/Bi2Mo O6/Bi2Mo3O12表现出稳定的光催化活性。（3）采用乙二醇作辅助溶剂进行醇热法和高温退火法相结合制备出镂空结构的Bi2Mo O6微球催化剂、镂空结构极大的增大了Bi2Mo O6的比表面积,其比表面积是较片状结构的提高了5倍,对氧氟沙星抗生素的吸附能力显著提升;研究了的最佳催化剂用量和药物浓度以及p H值对降解OFX抗生素的影响。结果表明:镂空Bi2Mo O6微球对OFX分子具有很好地吸附性,p H=11氧氟沙星溶液的去除率最高达到79%,镂空Bi2Mo O6相比于片状Bi2Mo O6的光催化降解效率提高了2倍。
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