卤氧铋基光催化剂的制备及其性能的研究

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1、万方数据PreparationandPhotocatalyticActivitiesofBismuthOxyhalidesBasedCatalystsThisthesissubmittedto．ZhejiangNormalUniversityforthedegreeofMasterofSciencebyPingYeSupervisedbyProf．YingWuProf．TinghuaWuZhejiangkeylaboratoryforReactiveChemistryonSolidSurfaces，InstituteofPhysicalChemistry,ZhejiangNorma

2、lUniversity,Jinhua，ChinaMarch2014万方数据

3、fIIJIIII]11IIIIIIIIIlUIIll0IY2665330卤氧铋基催化剂的制备及其光催化性能的研究摘要自从1972年以来，Fujishima和Honda第一次报道了Ti02在光的照射下可将水分解，产生H2和02。此后Ti02因具有光稳定性、高效性、无毒且成本低等优点而成为研究最广泛的半导体光催化剂之一。但是，由于Ti02存在禁带较宽，量子效率较低，且仅能被紫外光激发，使其应用受到了限制。冈此，为了提高对太阳能的利用，一方面是通过对Ti02进行改性，如贵金属沉积、非金属离子掺杂、引入氧空位缺陷及

4、复合半导体等方法来提高其光催化活性；另一方面是寻找非钛型高效催化剂。BiOCl催化剂由于具有独特的电子结构，良好的光学性质和催化性能，具有较广泛的发展前景。因此，本论文合成了花状BiOCI光催化剂和不同复合光催化剂(g．C3N4／BiOCI、BiOBr／BiOCI)，并对其进行表征，研究其在可见光下催化性能。l、通过简单的沉淀法成功的制备了一系列可见光响应的花状BiOCI光催化剂，并考察了不同反应时间对该催化剂形貌、催化性能的影响。结果表明，当加入浓度为1mol／LHCI后，继续反应60min，可生成花状BiOCI光催化剂，且该催化剂在可见光下降解罗丹明B的活性最好。通过XRD对催

5、化剂的结构进行表征，同时采用UV-vis对该催化剂的光学性能进行评价。结果表明，BiOCI光催化剂的高活性可归因于其花状微米结构和合适的能带电势。2、通过沉淀法制备出了一系列g-C3N4／BiOCI复合光催化剂，考察了该催化剂在可见光(入>／420nm)下，降解罗丹明B的光催化反应性能，并采用XRD、SEM、UV．vis等方法对催化剂的结构、形貌、光学性能等进行了研究。结果表明，8叭．％g-C3N4／BiOCI催化剂在可见光下表现出最佳的光催化性能，25min内即可将5×10巧mg／L的罗丹明B降解至完全褪色。同时该催化剂还表现出很好的稳定性，循环使用五次后活性并未降低。最后，提出

6、该复合光催化剂在可见光照射下比单一的g—C3N4和BiOCI性能提高的机理可能是由于g-C3N4和BiOCI的能带位置能够很好的进行匹配，并且两种半导体间电荷的迁移可以促使电子．空万方数据摘要穴对有效的分离，减少了电子与空穴复合的几率，同时延长了电子与空穴的寿命从而提高光催化效率。3、基于相同的原理，通过沉淀法制备出BiOB佃iOCl复合光催化剂，在可见光照射下该催化剂同样表现出较好的光催化性能。其巾lBjOBr：3BiOCl具有最好的活性，在可见光下反应20min后，对罗丹明B的降解率可达99．8％，并对该催化剂进行了XRD、SEM、UV．vis、PC等表征。关键词：光催化；氯氧

7、铋；氮化碳；溴氧铋；复合材料II万方数据PreparationandPhotocatalyticActivitiesofBismuthOxyhalidesBasedCatalystsABSTRACTSince1972，FujishimaandHondafirstreportedthatwatercanbedecomposedintoH2and02byTi02underlightirradiation，Ti02hasbecomethemostpopularsemiconductorphotocatalystbecauseofitshighphotocatalyticactivity,

8、lightstability,highefficiency、lowcostandnon-toxic．HoweveBitswideapplicationislimitedbecauseTi02hasa1．argeband-gapandcallonlybeexcitedbyultravioletornearultraviolet．Inaddition，itsquantumefficiencyisverylow．Therefore，inordertoimprovetheph