BiOCl的制備、改性及其光催化性能的研究.pdf

1、隨著人類社會的發(fā)展，環(huán)境污染已成為制約社會可持續(xù)發(fā)展的難題之一。光催化技術(shù)是利用太陽能，將污染物徹底降解，并且不產(chǎn)生二次污染的環(huán)保型污染處理方法，比傳統(tǒng)的污染處理方式更具優(yōu)勢。BiOCl作為一種新型光催化劑，因其特殊層狀結(jié)構(gòu)而表現(xiàn)出的優(yōu)異光催化性能，而成為近年研究的熱點(diǎn)。然而BiOCl的禁帶寬度較大，導(dǎo)致對太陽能的利用率低，限制了BiOCl的應(yīng)用。近些年來，有研究發(fā)現(xiàn)g-C3N4和BiOI具有較好的可見光催化性能，但由于制備工藝繁瑣、成

2、本較高以及低效率等原因，使其在生產(chǎn)應(yīng)用中受到了限制。
　　本文在水熱合成優(yōu)異紫外光催化性能的BiOCl基礎(chǔ)上，采用超聲法和水解-水熱法分別合成了g-C3N4/BiOCl和BiOI/BiOCl復(fù)合光催化劑，并系統(tǒng)研究了利用g-C3N4和BiOI半導(dǎo)體復(fù)合的方式來提升BiOCl光催化活性的機(jī)理。首先采用水熱法對BiOCl的合成工藝進(jìn)行探索。結(jié)果表明，在水熱條件為150℃、6h時，BiOCl的形貌為規(guī)則的片層狀，且在紫外條件下對亞甲基藍(lán)

3、的降解率最大，1h內(nèi)為79％。在此基礎(chǔ)上，采用超聲法合成具有不同質(zhì)量比的g-C3N4/BiOCl復(fù)合催化劑。結(jié)果顯示:用g-C3N4雜化BiOCl，可使g-C3N4/BiOCl復(fù)合催化劑具有可見光響應(yīng);當(dāng)g-C3N4的質(zhì)量為BiOCl的60％時，復(fù)合催化劑對亞甲基藍(lán)的降解率最大;反應(yīng)動力學(xué)常數(shù)k為0.0139 min-1，是純g-C3N4的1.9倍。對其催化機(jī)理進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)由于光生電子-空穴對分離率的增加，使得復(fù)合催化劑具有提升的可見