BiOAc/BiOX(X=Cl,Br)复合材料的制备及其对混合染料的去除

作者：张慧; 刘海津^*; 陈敏; 王冰杰; 张亚昆; 彭建彪; 蒋凯

来源：环境科学研究, 2021, 34(07): 1687-1699.

DOI：10.13198/j.issn.1001-6929.2021.04.01

• 光催化
• BiOAc
• BiOX
• 混合染料

铋系半导体光催化剂虽然光响应范围广、催化性能稳定,但光生电子和空穴复合率高、光催化效率低,形成二元异质结是解决该问题的有效途径.该研究在室温下,采用化学沉淀法制备花球状BiOAc,然后通过离子交换法与BiOX(X=Cl, Br)复合形成BiOAc/BiOX二元异质结光催化材料.利用XRD、SEM、TEM、N2吸附解吸等温线、UV-vis DRS、EIS等技术表征材料的晶体结构、光学性质及光生载流子复合情况.以阳离子混合染料[罗丹明B(RhB)、亚甲基蓝(MB)]和阴离子混合染料[靛红(Isatin)、达旦黄(Titan yellow)]作为目标污染物评定样品的光催化性能及重复使用性;通过捕获试验对BiOAc/BiOX光催化体系中的反应活性物种进行检测,并对光催化机理进行了推测.结果表明:(1)通过离子交换过程,BiOAc和BiOX成功地复合在一起形成异质结结构.(2)BiOAc与BiOX的摩尔比为6∶1时,复合材料具有最佳的光催化性能.(3)BiOAc/BiOBr比BiOAc/BiOCl对阳离子染料的吸附能力更强,有利于染料的光催化降解.(4)重复试验表明该方法合成的BiOAc/BiOX复合材料具有较好的稳定性.(5)光催化反应过程中起主要作用的活性物种是·O2-和h+,光生电子在BiOAc和BiOX导带间的传输抑制了电子空穴对的复合,提高了光催化效率.以上研究结果表明,该BiOAc/BiOX复合材料在染料废水的深度处理方面具有潜在的应用前景.

• 单位
  河南师范大学