论文部分内容阅读
光催化技术是解决环境污染及能源短缺的有效途径之一,然而其中的关键技术在于所使用的光催化剂,传统的TiO2光催化剂由于其禁带宽度大只能吸收紫外光严重导致了光催化效率的降低.这几年,具有层状结构的卤氧化铋高效的光生电子空穴分离的效率而受到关注. 本文以氯碘氧化铋固溶体(BiOClxI1-x)为研究对象,选取甲基橙(MO)模拟污染物,在采用混合溶剂热法通过调节卤素之间的配比,将其与碳材料进行复合,制备了系列光催化剂,并在可见光下,探究制备的催化剂性能,并对其进行了机理分析,主要得出以下结论: 通过XRD分析表明采用混合溶剂热法成功制备了纯BiOCl、BiOI、固溶体BiOClxI1-x(x=0.1,0.3,0.5,0.7,0.9)催化剂,并在可见光下降解MO,对比发现,氯碘配比为1∶1时的光催化性能最好,即BiOCl0.5I0.5,光照180min的降解率可达到83%; 通过改性Hummers法制备了氧化石墨烯(GO),并将其与BiOCl0.5I0.5进行复合,制备了系列不同配比的BiOCl0.5I0.5/GO复合光催化剂,通过比较,BiOCl0.5I0.5/2%GO的光催化性能最好,降解率为92%;将BiOCl0.5I0.5与还原石墨烯(rGO)进行原位复合,其中rGO以5%的GO为原料.制备了系列不同种类的BiOCl0.5I0.5/rGO复合光催化剂,降解效果最好的是BiOCl0.5I0.5/果糖rGO复合光催化剂,降解率为91%; 通过快速热解法成功制备出3D石墨烯,将其与BiOCl0.5I0.5进行原位复合.制备了系列不同配比的BiOCl0.5I0.5/3D石墨烯复合光催化剂,降解比例最好的是BiOCl0.5I0.5/2%3D石墨烯复合光催化剂,降解率为95%;在对3D石墨烯进行改性,生成3D羟基化石墨烯,并与BiOCl0.5I0.5复合.制备了系列不同配比的BiOCl0.5I0.5/3D羟基化石墨烯复合光催化剂,降解比例最好的是BiOCl0.5I0.5/10%3D羟基化石墨烯复合光催化剂,降解率为91%; 将BiOCl0.5I0.5与氮掺杂3D石墨烯进行复合.制备了系列不同配比的BiOCl0.5I0.5/氮掺杂3D石墨烯复合光催化剂,降解比例最好的是BiOCl0.5I0.5/3%氮掺杂3D石墨烯复合光催化剂降解率为93%; 通过快速热解法制备g-C3N4,将BiOCl0.5I0.5与g-C3N4复合.制备系列不同配比BiOCl0.5I0.5/g-C3N4复合光催化剂,降解比例最好的是BiOCl0.5I0.5/2%g-C3N4复合光催化剂,降解率为92%;将BiOCl0.5I0.5与柠檬酸g-C3N4进行复合.制备了系列不同配比的BiOCl0.5I0.5/柠檬酸g-C3N4复合光催化剂,降解比例最好的是BiOCl0.5I0.5/1%柠檬酸g-C3N4复合光催化剂,降解率为92%. 在卤氧化铋复合光催化剂中加入抑制剂可知h+是影响降解性能最主要的活性物质.