论文部分内容阅读
水污染越来越严重,甚至威胁人类正常生活,发展高效、低成本、高效率、深度降解、无二次污染可降解水污染中有机物污染物的可见光光催化剂是当前研究的重点。近些年,卤氧化铋由于其独特的层状结构和间接带隙半导体的性质成为了广大研究的热门话题。窄带隙半导体BiOI由于其吸收边在可见区域,能够吸收占太阳光能量百分比最多的可见光,高效利用自然界的太阳能资源。BiOCl和BiOI具有相似的结构和匹配的能带结构满足构造异质结的条件,达到提高光催化半导体性能的目的,所以可将可见光半导体碘氧铋和紫外光半导体氯氧铋复合合成全光谱催化剂。然而,纳米光催化剂BiOX宏观上呈现粉末状,光催化反应后在催化溶液里悬浮,不易于溶液里分离,严重降低其实用性。为处理以上缺陷,采取固载化的方式,将粉末状的纳米材料负载到一维纳米纤维上。微观上是一维纳米结构、宏观上是网毡结构、大长径比、高比表面积、不易发生反应和制备简洁廉价等优点的柔性聚丙烯腈（PAN）纳米纤维被认为是恰当的载体。本文通过将连续离子层吸附法和静电纺丝技术结合,将BiOCl纳米片和BiOI纳米片固载到电纺PAN一维纳米纤维上,从而获得具有纳米片包裹PAN的BiOI/BiOCl@PAN复合纳米纤维,既提高其光催化性能又能循环利用,避免了二次污染。使用扫描电子显微镜（SEM）、热重差热分析（TG-DTA）、X射线衍射（XRD）、N2吸附脱附曲线（BET）、紫外-可见漫反射（UV-vis/DR）、X射线光电子能谱（XPS）、透射电子显微镜（TEM）等仪器进行测试分析。证明了BiOI/BiOCl@PAN复合纳米纤维异质结的成功制备。通过调整制备BiOI/BiOCl@PAN复合纳米纤维连续离子层吸附反应过程中KI和Bi（NO3）3溶液的浸渍的次数,对BiOI纳米片的负载量的调控。全光谱照射下对两种染料罗丹明B和BPA进行光催化实验,研究结果表明,制备的BiOI/BiOCl@PAN复合纳米纤维具有很高的光催化活性,罗丹明B可在60分钟内将彻底分解,对BPA也有较好的催化效果。为了探求光催化降解过程中主要的活性物种,采用了自由基捕获实验,证明了空穴自由基主要参与反应的有用基团。从循环降解实验可以看出,BiOI/BiOCl@PAN复合纳米纤维光催化剂具有较好的循环再利用性能。