内电场增强S型异质结N-C3N4/BiOClxI1-x的制备及其光催化性能

摘要：

采用一步水热法使固溶体BiOClxI1-x静电自组装在N掺杂的氮化碳(N-C3N4)表面,制备了N-C3N4/BiOClxI1-x S型异质结.通过XRD、XPS、SEM、TEM、FTIR、UV-Vis等技术对样品的晶型、形貌、结构、元素组成、表面官能团、光学性质等进行了表征,并考察了N-C3N4/BiOClxI1-x光催化氧化有机污染物与还原Cr(VI)的活性.结果表明,N-C3N4/BiOClxI1-x具有强的光吸收,在N-C3N4 与BiOClxI1-x界面处形成的内电场抑制了电子-空穴对的复合.在可见光照射下,20%N-BiOCl0.5I0.5 呈现出优异的光催化活性,2.5 h内苯酚的降解率达到 98.53%;1 h内Cr(VI)的还原率达到 99.11%.20%N-BiOCl0.5I0.5 在 5次循环后表现出良好的稳定性.3 h内 20%N-BiOCl0.5I0.5可见光降解苯酚的总有机碳(TOC)去除率为 80.21%.结合捕获实验、ESR、DFT计算等表明,N-C3N4/BiOClxI1-x活性归因于S型异质结的形成、N-C3N4 和BiOClxI1-x之间的内部电场及能带弯曲和库仑力的存在,加速了光生载流子的空间分离和有序电子流.

关键词：光催化、N-C3N4/BiOClxI1-x、静电自组装、S型异质结、内电场

所属期刊栏目：40

分类号：X75;TB332(矿业、冶金工业废物处理与综合利用)

在线出版日期：2023-10-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：5134-5144