一步溶剂热法制备铋-氧化铋-溴氧化铋三元复合物及其可见光驱动催化降解亚甲基蓝

来源 :复合材料学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zifeng20060819
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构建表面等离子体共振(SPR)、氧空位、异质结是提升半导体光催化剂催化活性的有效方式之一。本文通过改变Bi(NO3)3与KBr的摩尔比,采用一步溶剂热法合成了具有SPR效应和氧空位的Bi-Bi2O3-BiOBr三元异质结复合材料。利用X射线衍射(XRD)、电子顺磁共振(EPR)、 X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、固体紫外-可见分光光度计(UV-Vis)等手段对所得产物的晶相、元素组成和微观形貌进行表征分析,考察Bi(NO3)3与KBr的摩尔比对三元复合物可见光驱动光催化降解亚甲基蓝(MB)活性的影响。结果表明Bi-Bi2O3-BiOBr的催化活性依赖于Bi(NO3)3与KBr的摩尔比,但高于纯Bi2O3和BiOBr。Bi(NO3)3与KBr摩尔比为2:1制备的2:1-Bi-Bi2O3-BiOBr对MB展现了最佳光催化活性:在240 min的可见光照射下,2:1-Bi-Bi2O3-BiOBr上对MB的去除率为95.07%,降解动力学符合准一级动力学,降解速率常数为2.90 h-1,分别是纯Bi2O3和BiOBr的5与6倍,经4次循环实验后,2:1-Bi-Bi2O3-BiOBr复合材料对MB的除去效率没有显著的降低。该物质优异的可见光光催化活性催化机制可归结为SPR效应、半导体异质结结构和氧空位的三种协同作用。本文合成特殊结构光催化剂的方法可推广到其他催化材料。
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