共沉淀法制备BiOI/BiOCl复合微球及其光催化脱汞性能

作者：王晨凯; 张安超^*; 张新民; 李海霞; 梅艳阳; 郑海坤; 张森

来源：环境工程学报, 2022, 16(07): 2208-2219.

• 光催化剂
• 氯氧化铋
• 碘氧化铋
• 异质结
• 单质汞

为提升BiOCl光催化活性以克服其可见光响应能力差的问题，采用共沉淀法制备出三维BiOI/BiOCl复合微球光催化剂。利用N2吸附-脱附、扫描电子显微镜、X射线衍射、紫外-可见漫反射光谱、X射线光电子能谱和电子自旋共振等方法对复合材料的孔隙特征、形貌、成分、光学性质等进行详细地表征，并通过一系列实验研究了BiOI/BiOCl摩尔比、荧光灯辐照、光催化剂剂量、无机阴离子和清除剂等因素对复合材料湿法脱除Hg0性能的影响。研究结果显示，当BiOI/BiOCl摩尔比为1:9时，其脱汞效率高达96%，是BiOI的1.4倍，BiOCl的2.7倍。与单独使用BiOI/BiOCl光催化剂相比，荧光灯与BiOI/BiOCl光催化剂联合能极大的提高Hg0脱除效率。含有CO32-的反应溶液会抑制BiOI/BiOCl光催化剂对Hg0的脱除，而Cl-、NO3-和SO42-对脱汞效率影响较小。自由基捕获实验表明阴离子超氧自由基(·O2-)和空穴(h+)是去除Hg0的主要活性物质。根据实验结果、表征分析和密度泛函理论(DFT)提出了复合光催化剂的电荷转移过程及其脱除气态Hg0机理，以期为湿法高效脱除Hg0提供参考。

• 单位
  河南理工大学