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随着世界人口的增长和工业的发展,水污染问题日益严重,已成为全球最具挑战性的问题之一。半导体光催化降解作为一种可持续的绿色技术而备受关注。铋基光催化剂是一种新型光催化剂,由于其具有适合的禁带宽度,良好的稳定性以及高效的催化活性,被越来越多的研究者关注。对于光催化剂在污染物降解方面的应用,优异的光催化剂应该同时拥有较宽的吸收光谱,高效的电荷分离能力,超强的氧化还原能力以及优异的吸附污染物能力。但对于单一组分的光催化剂,无法同时满足以上这些要求。因此本论文构造两种以铋基半导体催化剂为基础的异质结型复合光催化剂来优化铋基光催化剂的催化活性,主要工作如下:1.通过简单的原位结晶法合成了Ti O2(B)-Bi OBr异质结复合光催化剂材料。在该催化剂中,Ti O2(B)充当模板剂的作用,使尺寸减小的Bi OBr纳米片原位生长在其表面,复合材料保留了Ti O2(B)的特征,拥有较大的比表面积和适合的孔径分布;Ti O2(B)和Bi OBr二者之间存在紧密的界面接触,有效促进光生载流子在不同材料间的转移。该催化剂具有很强的染料敏化氧活化能力,在罗丹明B(Rh B)敏化作用下,可见光能迅速产生大量的超氧自由基(·O2-)。因而,Ti O2(B)-Bi OBr表现出了出色的光催化水处理多种污染物的性能,能同时去除罗丹明B(Rh B)、甲基橙(MO)、盐酸四环素(TCH)和双酚A(BPA)等多种具有不同性质的混合污染物,每种污染物降解的反应速率常数分别为单体Bi OBr的4.7、1.4、23和16.4倍,且具有优良的稳定性。2.使用KI对碱式硝酸铋Bi2O2(OH)(NO3)(BION)进行水热处理,原位合成了BION-Bi OI P-N异质结。Bi OI原位生长在BION表面,加速了光生电子-空穴转移能力,并成功将其吸收光范围从紫外光扩展到可见光区域。高效的载流子分离及转移和可见光吸收能力使其显著提高了在可见光下对亚甲基(MB)和甲基橙(MO)等有机污染物的催化活性,且在多次循环后仍保持较好活性。