鹵化氧鉍單體及復合異質結半導體材料的制備與性能研究.pdf

1、近年來，BiOX(X=Cl, Br, I)由于適宜的禁帶寬度和良好的光響應能力得到了廣泛的研究。本文采用溶劑熱法制備了BiOX單體，并通過調節(jié)不同鹵素鹽類獲得了BiOClBr固溶體以及不同比例I摻雜BiOClBr固溶體。采用XRD、SEM對樣品形貌和晶體結構進行了研究，通過UV-Vis對其光吸收性能進行了探討并進一步計算了其禁帶寬度，采用N2等溫吸附-脫附對不同比例I摻雜BiOClBr固溶體的比表面積及孔徑分布結構進行了研究。最后，對所

2、有制備的BiOX單體及復合固溶體進行了吸附及光催化性能測試。
　　BiOX單體中的BiOCl及BiOBr表現(xiàn)出良好的光催化性能。而與BiOCl及BiOBr具有相近比表面積的BiOI對羅丹明B(RhB)分子顯示出優(yōu)異的吸附能力，通過等溫吸附研究發(fā)現(xiàn)其飽和吸附量高達197mg/g。通過對吸附前后FI-IR圖譜的對比，判斷其吸附并非為化學吸附，進一步在不同pH及不同溫度下的實驗推斷出其吸附應為靜電吸附，這與I元素本身較高的電負性密切相關

3、。
　　所制備的BiOClBr固溶體表現(xiàn)出比BiOX單體更加高效的光催化性能，在催化劑僅為20mg/200mL的情況下，可見光照射2h內BiOClBr對RhB降解率高達60％，而全光譜照射2h內BiOClBr對RhB降解率高達90%，兩者均遠高于BiOX單體。與BiOClBr固溶體相比，I摻雜BiOClBr固溶體對RhB體現(xiàn)出更為優(yōu)異的吸附和光催化性能，可見光照射1h內I摻雜BiOClBr對RhB降解率高達95%以上，全光譜照射4

4、0min內I摻雜BiOClBr對RhB降解率高達95%以上。
　　隨著I摻雜量的增加，固溶體形貌發(fā)生明顯變化，片層堆積中的片層出現(xiàn)先變薄變大，后又變小變厚的現(xiàn)象，I摻雜量的增加后的固溶體對RhB的光催化效率出現(xiàn)了先增加，后降低的趨勢，當Cl:Br:I反應物中加入量為1:1:2時所制備的I摻雜BiOClBr固溶體具有最為優(yōu)異的光催化性能，可見光照射30min內I摻雜BiOClBr對RhB降解率高達95%以上，全光譜照射20min內I