聲化學及非金屬改性BiOCl光催化劑的制備及其光催化性能研究.pdf

1、半導體光催化技術作為一種高效、綠色去除有機污染物的方法，其在環境保護領域有著廣闊的應用前景。BiOCl是一種高效穩定的新型光催化劑，具有材料易得、制備方法簡單、對環境無污染等諸多優點。目前大多數的BiOCl改性集中在貴金屬沉積和構筑金屬半導體異質結等方法上，相對來說，聲化學及非金屬改性BiOCl光催化劑的研究鮮有報道。本文以提高BiOCl光催化活性為目標，首先系統研究了不同乙二醇濃度和不同超聲時間對BiOCl結構和光催化性能的影響。然后

2、在最佳乙二醇濃度的基礎上，進一步研究了非金屬單質摻雜及非金屬化合物復合對BiOCl的結構和光催化性能的影響。主要研究內容如下：
　　1.采用聲化學輔助溶劑熱法合成了系列BiOCl納米片光催化劑?？疾炝瞬煌叶?EG)濃度和超聲時間對BiOCl光催化性能的影響。研究結果表明，適當的超聲時間和EG/H2O體積比有利于催化劑比表面積的提高，同時可以豐富催化劑表面羥基(-OH)的數量和提高光生電子和空穴的分離效率。當超聲時間為60 mi

3、n，乙二醇和水(EG/H2O)體積比為1/4時，合成的BiOCl表現出最佳的光催化活性。
　　2.采用簡單的溶劑熱法制備了非金屬元素(F/B)摻雜BiOCl納米片光催化劑。表征分析結果表明，非金屬元素(F/B)摻雜能增大催化劑的比表面積、細化顆粒尺寸、減少光生電子和空穴的復合和提高載流子的利用率?？疾炝私到舛喾N有機污染物的光催化性能測試。實驗結果表明，非金屬元素(F/B)摻雜能有效提高BiOCl的光催化性能。
　　3.采用簡

4、單的溶劑法制備了SiO2/BiOCl納米片光催化劑，實驗結果表明，當SiO2的復合量為1.88%時，SiO2/BiOCl表現出最佳的光催化降解活性。SiO2的存在不僅能改善催化劑的表面性能和增大催化劑的比表面積，而且SiO2表面的缺陷位點是很好的電子陷阱，能加快電子和空穴的分離效率，提高催化劑的光催化活性。循環降解實驗表明，SiO2/BiOCl復合光催化劑具有很好的穩定性。
　　4.在SiO2改性BiOCl光催化劑的基礎上，進一步