BiOCl0.5Br0.5/BiPO4双层异质结薄膜光催化剂的一步电化学法制备及性能

作者：胡颖媛; 吕瑞; 张文龙^*; 刘建新; 李瑞; 樊彩梅^*

来源：无机化学学报, 2022, 38(08): 1577-1585.

• 固溶体
• BiPO4
• 异质结
• 薄膜
• 电化学法
• 光催化性能

采用一步电化学法在金属 Bi板上成功制备了 Bi OCl0.5Br0.5/Bi PO4双层异质结薄膜，并通过多种表征手段对薄膜的晶型结构、元素组成及化合价、形貌和尺寸特征、吸光性能和荧光强度进行了表征。结果表明，制备得到的复合薄膜呈现出上层为梭子状的 Bi PO4颗粒层分散在下层为 Bi OCl0.5Br0.5固溶体层的双层结构。这样的双层膜排列顺序使得光生电子和空穴在不同组分之间的界面电场作用下分别向薄膜两侧流动，促进光致载流子的分离，提高了 Bi OCl0.5Br0.5/Bi PO4复合薄膜的光催化活性。活性测试结果表明，在模拟太阳光照射 120 min 后，Bi OCl0.5Br0.5/Bi PO4复合薄膜对苯酚的降解率达到了 99.97%，是相同条件下制备的 Bi OCl/Bi PO4和 Bi OBr/Bi PO4复合薄膜对苯酚降解率的 1.69倍和 1.20倍。在苯酚的降解过程中，主要参与的活性物种是空穴(h+)和羟基自由基(·OH)。其光催化活性增强的原因归功于 Bi OCl0.5Br0.5/Bi PO4复合薄膜拓宽的光谱吸收范围和增强的载流子分离率。

• 单位
  太原理工大学; 山西中医药大学; 化学化工学院