一步溶剂热法制备铋-氧化铋-溴氧化铋三元复合物及其可见光驱动催化降解亚甲基蓝

摘要：

构建表面等离子体共振(SPR)、氧空位、异质结是提升半导体光催化剂催化活性的有效方式之一.本文通过改变Bi(NO3)3 与KBr的摩尔比,采用一步溶剂热法合成了具有SPR效应和氧空位的Bi-Bi2O3-BiOBr三元异质结复合材料.利用XRD、电子顺磁共振(EPR)、XPS、SEM、TEM、UV-vis等手段对所得产物的晶相、元素组成和微观形貌进行表征分析,考察Bi(NO3)3 与KBr的摩尔比对三元复合物可见光驱动光催化降解亚甲基蓝(MB)活性的影响.结果表明:Bi-Bi2O3-BiOBr的催化活性依赖于Bi(NO3)3 与KBr的摩尔比,但高于纯Bi2O3 和BiOBr.Bi(NO3)3 与KBr摩尔比为 2∶1制备的 2∶1-Bi-Bi2O3-BiOBr对MB展现了最佳光催化活性:在 240 min的可见光照射下,2∶1-Bi-Bi2O3-BiOBr上对MB的去除率为 95.07%,降解动力学符合准一级动力学,降解速率常数为 2.90 h-1,分别是纯Bi2O3 和BiOBr的 5倍与 6倍,经 4次循环实验后,2∶1-Bi-Bi2O3-BiOBr复合材料对MB的除去效率没有显著的降低.该物质优异的可见光光催化活性催化机制可归结为SPR效应、半导体异质结结构和氧空位的 3种协同作用.本文合成特殊结构光催化剂的方法可推广到其他催化材料.

关键词：溶剂热法、BiOBr、光催化、氧空位、异质结、半导体光催化剂

所属期刊栏目：40

分类号：O643.36;O484;TB331(物理化学（理论化学）、化学物理学)

在线出版日期：2023-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：3973-3985