BiOCl光催化剂的改性及对罗丹明B的降解

有机化合物的过量排放造成的水资源污染正严重危害着人类的健康,光催化技术作为近年来治理环境的热门研究领域之一,具有反应条件温和、绿色、对有机物的降解有低选择性、低成本且高效等优点。铋基光催化材料在降解有机废水污染方面也显现出了巨大的潜力。但是,现有的光催化剂大都存在各方面的限制性问题,并且因光生电子(e~-)-空穴(h~+)复合率高,使光催化剂的量子效率偏低,严重限制了这些光催化剂对农药废水等污染物的催化降解效率。想要更充分的发挥铋基光催化材料BI 10773在降解有机废水污染方面的潜力,还需要继续提高该类材料的光催化活性和对太阳光能量的利用率。这也是目前光催化领域研究的热点与重点。以五水合硝酸铋为原料,采用一种简单Regorafenib高效的制备方法,得到了具有高暴露(001)、(002)和(003)晶面的灰色Bi OCl纳米片。制备出的灰色Bi OCl的带隙减小到了2.35 e V。用X射线衍射仪、新型高分辨率场发射扫描电镜、透射电子显微镜、高分辨透射电镜、X射线光电子能谱仪、傅里叶红外能谱仪、紫外-可见漫反射光谱仪、比表面积分析仪、电化学分析仪、电子顺磁共振和紫外-可见分光光度计等对所得样品进行了表征。通过对罗丹明B的降解来评价所制备的Bi OCl的光催化活性。具有较强的吸附能力,在可见光下对Rh B的降解表现出较高的光催化活性。所制备的灰色Bi OCl样品(0.5 g/L)可在酸性条件下10 min内完全降解Rh B(10 mg/L),其可见光催化活性是商用普通Bi OCl的80倍。并对灰色氯氧化铋光催化剂降解Rh B的光催化机理和产物进行了研究,超氧自由基(·O_2~–)是参与有机物降解的主要活性物质。通过改变催化剂制备过程中盐酸(HCl)的添加量,得到了三种不同的Bi OCl-x光催化剂,主要优势晶面为(001),它们的禁带宽度分Marine biology别被降低至2.81 e V、2.89 e V、2.84 e V。分别采用X射线衍射仪、新型高分辨率场发射扫描电镜、透射电子显微镜、高分辨透射电镜、傅里叶红外能谱仪、紫外-可见漫反射光谱仪和紫外-可见分光光度计对所得样品进行了表征。并通过活性物质猝灭实验,研究了Bi OCl-x对罗丹明B的降解机理。当HCl的添加量为0.75 m L时,在相同的实验条件下(催化剂浓度0.5g/L),对罗丹明B的降解效果最好。