光催化作為一種潛在的環(huán)境污染治理技術(shù)廣泛地吸引了廣大科研工作者的興趣。大量的新型的光催化材料被開發(fā),同時原有材料通過改性修飾進(jìn)一步提升性能。在眾多光催化材料中,BiOI是一種高度各向異性的層狀結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體光催化材料且其禁帶寬度較窄（1.8 eV）,能夠吸收650 nm以內(nèi)的可見光,然而它的光氧化能力較弱,其光催化活性非常有限。因此,我們有必要對它的表面結(jié)構(gòu)和能帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控,提升其光氧化能力。本論文主要采用自摻雜,形貌和表面結(jié)構(gòu)調(diào)控等手段對其進(jìn)行改性修飾,獲得光氧化能力增強(qiáng)的BiOI光催化材料。陰離子空位可以調(diào)節(jié)材料的能帶結(jié)構(gòu)。我們通過理論計算發(fā)現(xiàn)碘空位的構(gòu)建可獲得更正的BiOI價帶頂,進(jìn)而獲得高氧化能力的光生空穴。因此引入碘空位來調(diào)控BiOI價帶位置是可行的。我們通過熱處理使部分碘揮發(fā)在BiOI中構(gòu)建碘空位缺陷。相較于無碘空位的BiOI,碘空位的BiOI_1-x納米片對于甲基橙（MO）和苯酚等有機(jī)污染物的光催化降解活性以及光電流強(qiáng)度都有著明顯的增強(qiáng)。實驗結(jié)果證明構(gòu)建碘的空位缺陷對于BiOI納米片的光催化活性的提升具有廣闊前景。在此基礎(chǔ)上繼續(xù)進(jìn)一步嘗試一步法調(diào)控BiO... 

【文章來源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【圖文】：

Ag/AgCl/BiOCl在可見光（λ≥400nm）下的光催化反應(yīng)機(jī)理圖

圖 1.2 MnOx-BiOI 的反應(yīng)機(jī)理圖30構(gòu)建異質(zhì)結(jié)：通過構(gòu)建異質(zhì)結(jié)構(gòu)可以有效地提高光激發(fā)電子和空穴的，并針對不同的光催化過程調(diào)整表面反應(yīng)位點以達(dá)到更好的光催化活Xiang 等57研究人員成功制備了 BiOI/BiVO4的 p-n 異質(zhì)結(jié)構(gòu)，對 B降解活性以及光穩(wěn)定性實現(xiàn)了很大程度的提升。Cong 等人利用一種簡法，成功合成了一種 3D 的 Bi2O3/BiOI 異質(zhì)結(jié)構(gòu)，如圖 1.3 是它的一個備過程圖。Bi2O3/BiOI 異質(zhì)結(jié)構(gòu)在對苯酚的可見光降解以及光電活性為顯著的提升，并且它的光催化穩(wěn)定性較好。除此之外，還有很多的 B料包括 BiOI/BiOCl、BiOI/BiOBr、BiOI/ZnO、BiOI/C3N4和 BiOI/TiO們對 BiOI 光催化活性有著不同程度的提高。

圖 1.2 MnOx-BiOI 的反應(yīng)機(jī)理圖303）構(gòu)建異質(zhì)結(jié)：通過構(gòu)建異質(zhì)結(jié)構(gòu)可以有效地提高光激發(fā)電子和空穴的傳輸速率，并針對不同的光催化過程調(diào)整表面反應(yīng)位點以達(dá)到更好的光催化活性。例如，Xiang 等57研究人員成功制備了 BiOI/BiVO4的 p-n 異質(zhì)結(jié)構(gòu)，對 BiOI可見光降解活性以及光穩(wěn)定性實現(xiàn)了很大程度的提升。Cong 等人利用一種簡單的浸漬法，成功合成了一種 3D 的 Bi2O3/BiOI 異質(zhì)結(jié)構(gòu)，如圖 1.3 是它的一個簡單的制備過程圖。Bi2O3/BiOI 異質(zhì)結(jié)構(gòu)在對苯酚的可見光降解以及光電活性都有了較為顯著的提升，并且它的光催化穩(wěn)定性較好。除此之外，還有很多的 BiOI復(fù)合材料包括 BiOI/BiOCl、BiOI/BiOBr、BiOI/ZnO、BiOI/C3N4和 BiOI/TiO2等等，它們對 BiOI 光催化活性有著不同程度的提高。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Mn-BiOCl的制備及其光催化活性研究[J]. 崔玉民,李慧泉,苗慧,陶棟梁,凡素華,張坤,霍曉鳳.  光譜學(xué)與光譜分析. 2015(07)



本文編號：2910357