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全球工业化水平提升引起的环境污染问题日益严峻，其中水污染极为突出。尽管有许多物理吸附法、膜分离、生物降解法和化学氧化法，但是这些传统方法对环境依然有二次污染的可能，因此，寻找一种无污染和廉价的处理方法迫在眉睫，而光催化技术作为一种新型的污水处理方法，具有环境友好和无二次污染等特点而得到广泛应用。大量的研究者致力于研发半导体光催化剂在有机物降解上的应用，期望利用半导体光催化剂优良的性能去解决现存的环境污染问题。
碳酸氧铋（Bi2O2CO3）是一种具有特殊Aurvillius/Sillén结构的层状氧化物，因此，成为研究的热点。但是Bi2O2CO3的禁带宽度较宽，限制了它在光催化上的应用。
本文以一种新型的离子液体辅助溶剂热法制备Cl掺杂的碳酸氧铋（Bi2O2CO3）光催化剂。[Hnmp]Cl的离子液体不仅增强了溶剂热过程促进Bi2O2CO3的形成，而且提供了氯化物元素作为掺杂剂。通过全光照射下降解RhB研究了该催化剂的光催化活性。通过X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、冷场发射透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、电子自旋共振波谱仪（ESR）等手段对纳米材料进行表征。结果表明，Cl元素掺杂诱导形成氧空位，增大了对可见光的吸收，并提高了光生电子（e-）与空穴对（h+）的分离效率，从而提高其全光下光催化RhB的活性。这项工作将拓宽离子液体在溶剂热过程中的应用，并加深对Bi2O2CO3中阴离子离子掺杂的认识。
进一步探究发现，通过调控煅烧温度和煅烧时间可控合成β-Bi2O3/Bi2O2CO3比例可调的异质结纳米材料。β-Bi2O3/Bi2O2CO3异质结在可见光照射下的光催化活性得到提高，然而，在紫外线照射下，异质结的活性低于Bi2O2CO3。通过DRS、Mott-Schottky实验、Kelvin探针、SPV、ESR、光电流等手段对光催化剂表征。结果表明，当β-Bi2O3和Bi2O2CO3形成异质结之后，Bi2O2CO3的价带位置上升，Bi2O2CO3的VB处的空穴（电势为2.34V）迁移到了β-Bi2O3（电势为1.38V）显著降低了空穴的氧化能力。空穴的氧化能力降低对光催化活性的负面影响超过了光生载流子分离效率提高对活性的正面影响。因此，β-Bi2O3/Bi2O2CO3在紫外光下的光催化活性不如Bi2O2CO3。
碳酸氧铋（Bi2O2CO3）是一种具有特殊Aurvillius/Sillén结构的层状氧化物，因此，成为研究的热点。但是Bi2O2CO3的禁带宽度较宽，限制了它在光催化上的应用。
本文以一种新型的离子液体辅助溶剂热法制备Cl掺杂的碳酸氧铋（Bi2O2CO3）光催化剂。[Hnmp]Cl的离子液体不仅增强了溶剂热过程促进Bi2O2CO3的形成，而且提供了氯化物元素作为掺杂剂。通过全光照射下降解RhB研究了该催化剂的光催化活性。通过X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、冷场发射透射电子显微镜（TEM）、扫描电子显微镜（SEM）、电子自旋共振波谱仪（ESR）等手段对纳米材料进行表征。结果表明，Cl元素掺杂诱导形成氧空位，增大了对可见光的吸收，并提高了光生电子（e-）与空穴对（h+）的分离效率，从而提高其全光下光催化RhB的活性。这项工作将拓宽离子液体在溶剂热过程中的应用，并加深对Bi2O2CO3中阴离子离子掺杂的认识。
进一步探究发现，通过调控煅烧温度和煅烧时间可控合成β-Bi2O3/Bi2O2CO3比例可调的异质结纳米材料。β-Bi2O3/Bi2O2CO3异质结在可见光照射下的光催化活性得到提高，然而，在紫外线照射下，异质结的活性低于Bi2O2CO3。通过DRS、Mott-Schottky实验、Kelvin探针、SPV、ESR、光电流等手段对光催化剂表征。结果表明，当β-Bi2O3和Bi2O2CO3形成异质结之后，Bi2O2CO3的价带位置上升，Bi2O2CO3的VB处的空穴（电势为2.34V）迁移到了β-Bi2O3（电势为1.38V）显著降低了空穴的氧化能力。空穴的氧化能力降低对光催化活性的负面影响超过了光生载流子分离效率提高对活性的正面影响。因此，β-Bi2O3/Bi2O2CO3在紫外光下的光催化活性不如Bi2O2CO3。