碘氧化铋复合光催化剂的制备及其光催化性能研究

发布时间：2024-05-11 07:25

　　碘氧化铋因其有良好的可见光响应能力和价格低廉等优点而被广泛应用于光催化、光电催化等领域。但碘氧化铋的光生电子和空穴复合严重,从而导致其催化活性受限。因此,本文通过构建Z型异质结、金属负载以及氧空位引入共同作用等方法,分别设计了Z型异质结BiOI/Ag/PANI体系、金属Bi与氧空位共同修饰富铋Bi₄O₅I₂复合体系,并研究其光催化剂的催化性能。主要内容如下:(1)通过在BiOI/PANI(BP)Ⅱ型异质结界面嵌入Ag纳米粒子,成功构建Z型BiOI/Ag/PANI(BAP)异质结。研究发现,BAP-10样品光电催化(PEC)效果最佳,PEC降解RhB和还原Cr(Ⅵ)的动力学常数分别是Ⅱ型异质结BP的5倍和12倍,是纯BiOI的6倍和1.7倍,这归因于Z型异质结有更高的电荷分离效率和更强的氧化还原能力,以及Ag的表面等离子体共振(SPR)效应增强了材料的光吸收效率。光电流响应和时间分辨荧光光谱结果等证明BAP比BP和BiOI有更高的电子和空穴的分离效率。特别地,电子自旋共振光谱和对苯二甲酸光致发光探测技术证实了BP呈现Ⅱ型而...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图4.1(a)凹凸棒石，BiOI以及系列Pal/BiOI复合物的XRD谱图;(b)XRD局部放大图

4碘氧化铋/凹凸棒复合光催化剂的制备及其光催化性能研究博士学位论文564.3.1样品相结构分析凹凸棒石，BiOI和系列Pal/BiOI复合物的的XRD结果如图4.1所示，可以看出，纯的BiOI的特征衍射峰位于9.9°、19.4°、29.6°、31.7°、37.1°、39.4°、4....

图4.3凹凸棒石，BiOI和20%Pal/BiOI复合物的XPS图谱(a)全谱;(b)Bi4f;(c)O1s;(d)I3dFig.4.3XPSspectraofpalygorskite,BiOIand20%Pal/BiOIcomposites:(a)survey;(b)Bi4f;(c)O1s;(d)

4碘氧化铋/凹凸棒复合光催化剂的制备及其光催化性能研究博士学位论文58复合物的全谱扫描图，从图中可知20%Pal/BiOI复合物中所含元素为Bi，I,O,Mg，Al，Si，Fe,其中Mg，Al，Si，Fe是凹凸棒石中所含有的元素，进一步说明Pal/BiOI复合物的成功制备。图4.....

图4.5Pal/BiOI复合物在可见光辐照下光降解MO溶液Fig.4.5PhotocatalyticdegradationofMOsolutionoverPal/BiOIcompositesundervisiblelightirradiation.

4碘氧化铋/凹凸棒复合光催化剂的制备及其光催化性能研究博士学位论文60面积，从而增加了吸附位点，所以15%Pal/BiOI复合物具有最佳的吸附性能，而吸附是发生光催化反应中很重要的一步，吸附量增加，光生载流子与之接触并发生反应的几率增大，因此其光催化性能最优异。图4.5Pal/B....

图4.7煅烧产物的XRD谱图

4碘氧化铋/凹凸棒复合光催化剂的制备及其光催化性能研究博士学位论文62图4.7煅烧产物的XRD谱图Fig.4.7XRDpatternsofthecalcinedproducts.根据XRD结果可以看出，S2和S3样品中Bi4O5I2和Bi5O7I的峰同时存在于这两个样品中，说明在....

本文编号：3969718