BiOCl復(fù)合材料的制備及其光催化性能的研究.pdf

1、低共熔溶劑作為一種新型綠色溶劑，具有溶解性好、成本低廉、安全無毒、和環(huán)境友好等特點(diǎn)，在光催化劑制備領(lǐng)域表現(xiàn)出極大的潛力和良好的應(yīng)用前景。故本研究在氯化膽堿-尿素低共熔溶劑中，分別制備了BiOCl光催化劑、Ag@AgCl等離子體光催化劑和Ag@AgCl/BiOCl復(fù)合材料，通過XRD，SEM，XPS，UV-VisDRS等手段對(duì)所制備的光催化材料進(jìn)行表征，考察其光催化活性并對(duì)降解機(jī)理進(jìn)行初步探討。具體研究內(nèi)容如下:
　　1.以Bi(N

2、O3)3·5H2O為鉍源，采用離子熱法制備出花狀BiOCl光催化劑。研究發(fā)現(xiàn)氯化膽堿-尿素低共熔溶劑對(duì)花球狀BiOCl的形成起到模板劑、反應(yīng)溶劑和氯源的作用。同時(shí)，花狀BiOCl降解RhB反應(yīng)表現(xiàn)為一級(jí)動(dòng)力學(xué)，其光催化活性優(yōu)于以NaCl為氯源的BiOCl和商用TiO2，且循環(huán)使用5次后降解率和樣品XRD譜圖無明顯變化，具有良好的穩(wěn)定性。BiOCl對(duì)RhB的降解效率隨RhB初始濃度的增加而降低，在未達(dá)到飽和的情況下，隨BiOCl投加量的增

3、加而提高。此外，其光催化降解RhB的主要活性物種為光生空穴和超氧自由基負(fù)離子。
　　2.以AgNO3為銀源，采用水熱法制備出球形結(jié)構(gòu)的Ag@AgCl等離子體光催化劑。研究發(fā)現(xiàn)氯化膽堿-尿素低溫離子熔鹽在等離子體光催化劑Ag@AgCl合成過程中不僅作為反應(yīng)溶劑和氯源，還起到還原劑的作用。另外，在可見光下研究其對(duì)MB的光催化活性，樣品表現(xiàn)出良好的光催化活性，同時(shí)，循環(huán)使用5次后降解率和樣品晶體結(jié)構(gòu)沒有明顯改變。此外，對(duì)Ag@AgCl的

4、作用機(jī)理也進(jìn)行了詳細(xì)的討論。
　　3.以Bi(NO3)3·5H2O為鉍源，AgNO3為銀源，采用了一步法合成了Ag@AgCl/BiOCl復(fù)合材料。結(jié)果顯示，Ag@AgCl的復(fù)合可以提高BiOCl的光催化活性，Bi∶Ag=5∶1時(shí)合成的Ag@AgCl/BiOCl復(fù)合材料光催化性能最好，樣品為開花球狀顆粒堆積而成的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，粒徑約3μm，因?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)上覆蓋著Ag@AgCl造成粒徑所增大。Ag@AgCl的復(fù)合還提高了樣品對(duì)可見光的吸收，