【摘 要】
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光催化技术的关键是开发具有高效稳定且易回收的光催化剂,铋系光催化剂在可见光照射下具有优异的光催化性能,有利于有机污染物降解和环境净化。其中,碘氧化铋（BiOI）、钼酸铋（Bi2Mo O6）都是非常有前途的可见光驱动半导体光催化剂,具有多种优点,例如生产成本低、毒性小、光稳定性高、耐光腐蚀好等,但存在太阳光利用率低、光生载流子易复合等问题。此外,大多使用的粉体催化剂在实际应用中容易团聚,从而影响催化
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光催化技术的关键是开发具有高效稳定且易回收的光催化剂,铋系光催化剂在可见光照射下具有优异的光催化性能,有利于有机污染物降解和环境净化。其中,碘氧化铋（BiOI）、钼酸铋（Bi2Mo O6）都是非常有前途的可见光驱动半导体光催化剂,具有多种优点,例如生产成本低、毒性小、光稳定性高、耐光腐蚀好等,但存在太阳光利用率低、光生载流子易复合等问题。此外,大多使用的粉体催化剂在实际应用中容易团聚,从而影响催化剂分散性和回收利用率。本文通过结合静电纺丝技术制备自支撑铋基复合型光催化剂,主要内容分为以下三个部分:采用静电纺丝与共沉淀法制备聚氨酯（PU）/BiOI复合纤维,通过改变BiOI前驱体溶液浓度,制备了具有三种不同形貌的PU/BiOI复合纤维光催化剂。对制备的复合纤维光催化剂分别通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、紫外可见漫反射光谱（DRS）等表征分析其晶相结构、表面形貌和光吸收特性。以有机染料罗丹明B为模拟污染物,评价其光催化性能。实验结果表明,当反应前驱体溶液浓度为1.0 mmol/L时,PU/BiOI复合纤维在可见光照射下降解罗丹明B的效率最好,在180 min内降解率可达71.0%。采用静电纺丝、超声和共沉淀方法相结合,首先通过超声在PU纤维上引入还原氧化石墨烯（rGO）,使rGO纳米薄片均匀的包裹在PU纤维上,随后采用1.0 mmol/L为前驱体溶液,成功制备了PU/rGO/BiOI复合纤维,并对其进行一系列表征分析。结果表明,引入rGO有利于光催化剂提高载流子迁移能力,进而提高了其对染料的降解能力,在可见光照射下,180 min内降解率为95.2%。采用静电纺丝、溶剂热法及沉积-沉淀法成功制备了PA66/Bi2Mo O6/AgI复合纤维,通过调节AgI的负载量来调控PA66/Bi2Mo O6/AgI复合纤维的光催化性能。通过X射线衍射、扫描电子显微镜、能谱扫描仪、紫外-可见漫反射、光电流等表征手段对其晶型结构,表面形貌及其光学性能进行分析。实验结果表明,当AgI负载量为10 wt%时,PA66/Bi2Mo O6/AgI复合纤维展现出最优异的光催化活性,在120 min时其降解率可达99.8%。此外,由于PA66/Bi2Mo O6/AgI复合纤维的一维纤维结构和良好的柔性,在多次循环后能够保持较高的光催化活性,而且相比粉体光催化剂,具有更好的可回收性。
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