论文部分内容阅读
现代社会高速发展,环境污染问题和能源危机已经成为人类面临的两大难题。由于半导体光催化技术可以在室温下充分利用太阳光,而且具有低成本、无污染的等优点,是较优的环境友好型技术之一,得到了普遍的关注。它一方面可以将太阳能转化为无污染洁净的电能和氢能,另一方面,光催化过程中产生的大量氧化物可以降解水和大气中的有机污染物,从而解决环境污染问题,有望成为能够同时解决环境和能源问题的有效方法之一。但以Ti02为代表的传统光催化材料存在着可见光响应弱、光催化剂量子效率低、不易回收、难以大规模应用等诸多问题。开展新型非传统高活性、高能效光催化材料的研究,已成为光催化领域的一个重要方向,其中多元铋金属氧化物材料在该领域的发展最为引人瞩目。BiOCl是一种新型的多元铋金属氧化物光催化剂,由于其合适的禁带宽度、特殊的层状结构,且具有良好的光催化活性而备受关注。本文以Bi(NO3)3为Bi源,通过水热法、水解法等方法制备了不同形貌的BiOCl光催化剂。并通过XRD、 SEM、UV-Vis、紫外光催化降解甲基橙实验等手段表征和分析了所合成样品的物相、结构、形貌、紫外可见光吸收特性以及光催化活性。结果表明:水热法合成样品具有{001}择优取向;样品形貌更加规则,均匀,片状样品颗粒较小;同时光催化活性更高。石墨烯具有超强的电子传导能力和较高的比表面积,用来修饰光催化材料有可能取得很好的效果,也是目前科学研究的重点与热点。本文以Hummers法制备的氧化石墨烯,Bi (NO3)3,饱和NaCl溶液为反应物,柠檬酸为表面活性剂,通过水热法制备了{001}面BiOCl/GS复合光催化剂。通过XRD、Raman散射、SEM、TEM、紫外-可见光漫反射光谱(UV-Vis),顺磁共振谱等方法对制备的复合样品进行物相、形貌、结构、氧空位性质表征。结果表面:{001}面BiOCl/GS具有较好的可见光(λ>400nm)吸收。紫外/可见光光催化降解甲基橙溶液发现样品在紫外和可见光下都具有较好的光催化活性。同时对样品紫外/可见光光催化机理进行了讨论。紫外催化加速机理归因于氧空位的存在,而可见光催化归因于光敏化机理。