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文檔簡介
1、近年來,半導(dǎo)體光催化在環(huán)境污染治理方面獲得了廣泛的關(guān)注。作為新型的半導(dǎo)體光催化劑BiOI,因其特殊的層狀結(jié)構(gòu)帶來的良好光催化性能,使其成為具有應(yīng)用潛力的對象之一。但是由于BiOI較窄的禁帶寬度(~1.75 eV),使得光生電子-空穴對容易復(fù)合,大大降低了其光催化效率。因此,本論文旨在對BiOI進行形貌調(diào)控和貴金屬負(fù)載,設(shè)計具有高活性的BiOI光催化劑,并通過系統(tǒng)的表征手段研究其光催化性能增強機制。
主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:
2、r> ?。?)通過室溫直接水解法合成了一系列不同尺寸的二維片狀BiOI。KI溶液的體積和濃度之間的協(xié)同效應(yīng)顯著影響了片狀 BiOI的尺寸和分散性。XRD結(jié)果分析表明,所有的BiOI樣品均為結(jié)晶性較好的四方晶系。在可見光下(λ>400 nm),通過甲基橙的降解評價了BiOI樣品的光催化活性。結(jié)果表明,當(dāng) KI溶液濃度為0.035 mol/L時,所制備的BiOI具有最佳的光催化性能,甲基橙的降解率達到92.6%。本實驗為獲得高活性的片狀Bi
3、OI光催化劑提供了簡單的制備策略,可用于去除污水中的有機污染物。
?。?)室溫條件下,利用乙二醇輔助水解法制備了分等級結(jié)構(gòu)的三維花狀BiOI光催化劑。表征并分析了BiOI樣品的形貌、元素組成、晶體相結(jié)構(gòu)和光學(xué)特征。結(jié)果表明,乙二醇的濃度大小是調(diào)控 BiOI樣品形貌的主要因素。在可見光下(λ>400 nm),花狀結(jié)構(gòu)的BiOI(S10)在降解甲基橙的實驗中表現(xiàn)出最佳的光催化活性,所對應(yīng)的準(zhǔn)一級速率常數(shù)為0.826 h-1。BiOI
4、樣品光催化活性的變化趨勢與光電流性能相一致。本實驗為制備光催化性能優(yōu)異的三維花狀BiOI提供了有益參考。
?。?)分別以二維片狀和三維花狀BiOI為載體,通過簡單的光沉積法合成了Ag/BiOI復(fù)合光催化劑。闡述了兩種形貌的BiOI載體對Ag量子點的生長過程及其Ag/BiOI光催化活性的影響。在光沉積過程中,二維片狀BiOI具有較弱的載流子分離效率,促進了較大尺寸的Ag量子點生成,導(dǎo)致光生電子捕獲效率提高,光催化活性顯著增強。相比
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