Bi3O4Cl基復(fù)合催化劑與納米Cu2O的制備及其光催化性能研究.pdf

1、近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們正面臨著能源短缺和環(huán)境污染的巨大挑戰(zhàn)。以“高效低廉，綠色環(huán)保”為特點(diǎn)的光催化技術(shù)在廢水處理和空氣凈化等方面展現(xiàn)出了廣闊的前景，受到越來越多科研工作者的關(guān)注。TiO2由于具有較強(qiáng)的光催化活性、高穩(wěn)定性及無毒等特點(diǎn)使其成為了目前研究最多的光催化劑。然而，由于其禁帶較寬，量子效率低等缺點(diǎn)，限制了它的實(shí)際應(yīng)用。鹵氧化鉍類化合物是一類新型的半導(dǎo)體光催化劑，其獨(dú)特的層狀結(jié)構(gòu)有助于電子-空穴對分離，因此表現(xiàn)出較高的光催

2、化效率，在光催化領(lǐng)域具有很好的發(fā)展前景。本文即在此背景下，以Bi3O4Cl為基底，制備了兩種高效可見光響應(yīng)的新型光催化材料。另外，本文還制備了Cu2O，并對其光催化性能進(jìn)行了研究。
　　首先，通過簡單的沉淀法、固相研磨焙燒法和離子交換法制備了AgCl/Bi3O4Cl可見光響應(yīng)催化劑。以羅丹明B為目標(biāo)降解物，考察了催化劑的光催化性能，并通過一系列表征探究了催化劑的光催化反應(yīng)原理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)AgCl和Bi3O4Cl的摩爾比為8％

3、時(shí)所合成的樣品具有最佳的光催化性能，且該催化劑具有較好的穩(wěn)定性。AgCl/Bi3O4Cl復(fù)合催化劑比純相Bi3O4Cl和AgCl催化劑的光催化效率高，主要是因?yàn)锳gCl和Bi3O4Cl之間的協(xié)同作用，使光生電子-空穴對得到高效的分離。
　　其次，通過焙燒Bi3O4Cl和g-C3N4的方法制備了Bi3O4Cl/g-C3N4復(fù)合型光催化劑。運(yùn)用BET、SEM、TEM、XRD、FT-IR和UV-vis等表征手段對催化劑的比表面積、形貌、

4、結(jié)構(gòu)、和光學(xué)性能進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，g-C3N4通過Bi3O4Cl修飾之后，比表面積增大了，同時(shí)其對可見光的吸收范圍擴(kuò)大了。而更重要的是Bi3O4Cl和g-C3N4結(jié)構(gòu)之間形成了異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)了光生電子和空穴對的有效分離，提高了光催化劑的催化活性。
　　最后，采用水熱法，在不同的時(shí)間和溫度條件下成功制備了Cu2O催化劑。通過SEM分析反應(yīng)條件對催化劑的形貌有比較大的影響。我們還研究了不同形貌的Cu2O催化劑的光催化性能，實(shí)