【摘要】：氯氧鉍(BiOCl)半導(dǎo)體材料因具有獨特的層狀結(jié)構(gòu)、良好的物理化學(xué)性質(zhì)和優(yōu)良的光化學(xué)穩(wěn)定性引起科研工作者的廣泛關(guān)注和研究。然而,BiOCl光催化劑的禁帶寬度較寬,對太陽能利用率低,故實際應(yīng)用受到了一定的限制。因此,拓寬BiOCl光催化劑的可見光響應(yīng)范圍、提高其可見光催化性能是BiOCl能夠廣泛應(yīng)用的必經(jīng)之路。本論文以BiOCl為基體,通過調(diào)控晶面、構(gòu)建異質(zhì)結(jié)和脫鹵手段來提高BiOCl的可見光催化性能,并探討了催化機(jī)理,詳細(xì)內(nèi)容如下。通過簡單的水熱法合成了暴露(001)晶面的BiOCl,并通過改變?nèi)軇┧牧空{(diào)控晶面的暴露量。采用X-射線衍射(XRD)、掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、紫外漫反射(UV-Vis)光譜等檢測手段對樣品的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,隨著溶劑量的增加BiOCl納米片厚度逐漸變薄,且(001)晶面的暴露量增加。以羅丹明B(RhB)和環(huán)丙沙星(CIP)做為目標(biāo)降解物測試催化劑的催化性能,發(fā)現(xiàn)隨著BiOCl(00l)晶面暴露量的增加樣品的降解速率加快,主要原因在于(001)晶面的暴露有利于光生電子空穴的有效分離。以BiOCl為前驅(qū)體,采用簡單的焙燒法構(gòu)建了 Bi_(24)O_(31)Cl_(10)/BiOCl異質(zhì)結(jié)。通過XRD、TEM、UV-vis、比表面積(BET)、X-射線光電子能譜(XPS)等檢測手段對樣品的化學(xué)組成和微觀形貌進(jìn)行了表征。結(jié)果表明,隨著焙燒溫度的增加,BiOCl樣品由花狀微球結(jié)構(gòu)變?yōu)榉稚⑵瑺頑i_(24)O_(31)Cl_(10)0。所合成的Bi_(24)O_(31)Cl_(10)/BiOCl異質(zhì)結(jié)在可見光下對苯甲醇轉(zhuǎn)化苯甲醛表現(xiàn)出良好的轉(zhuǎn)化率和選擇性,其轉(zhuǎn)化率和選擇性分別為40.3%和99%。異質(zhì)結(jié)的原位構(gòu)建能夠產(chǎn)生更大的界面接觸面積,有利于光生載流子的快速分離,從而促使光催化性能的提高。通過調(diào)節(jié)pH值利用水熱法在不同表面活性劑的參與下,合成了具有不定計量比的氯氧鉍Bi12O17Cl2。利用XRD、SEM、UV-Vis等測試手段對樣品的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征,結(jié)果表明表面活性劑的添加不僅可以增大樣品的比表面積,同時對樣品的形貌和禁帶寬度起到一定的調(diào)控作用。以羅丹明B(RhB)和鄰氯苯酚溶液為降解模型評估催化劑的光催化性能,結(jié)果表明添加表面活性劑的Bi12O17Cl2其催化性能明顯優(yōu)于未添加表面活性劑的樣品,可能與添加表面活性劑的樣品其比表面積大和活性位點多有關(guān)。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：O643.36

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

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本文編號：2567508