三维球状BiOI/BiOBr异质结光催化剂制备及其光催化脱汞性能

• Published in: 河南理工大学学报（自然科学版） Vol. 43; no. 1; pp. 78 - 87
• Main Authors: 张安超, 张旭, 张倩倩, 李海霞, 王华, 梅艳阳, 郑海坤, 陈国艳
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 河南理工大学 机械与动力工程学院,河南 焦作 454000 2024
• Subjects: 单质汞; 光催化剂; 碘氧化铋; heterojunction; elemental mercury; BiOBr; 异质结; 溴氧化铋; photocatalyst; BiOI
• ISSN: 1673-9787
• DOI: 10.16186/j.cnki.1673-9787.2021100024

X511; 光催化氧化技术是治理污染物排放的重要手段.目的 为增强BiOBr对可见光的利用率并提高其光催化活性,方法 采用共沉淀法制备碘掺杂的三维球状BiOI/BiOBr异质结光催化剂,使用X射线衍射、紫外-可见漫反射光谱、扫描电子显微镜扫描、N2吸附-脱附、X射线光电子能谱和电子自旋共振波谱等对样品结构进行表征,开展光催化脱除单质汞(Hg0)性能研究.结果 结果表明,随着I含量升高,BiOBr衍射峰逐渐降低,BiOI衍射峰逐渐增强;BiOI/BiOBr复合光催化剂保留了BiOBr的三维微球形貌,BiOI均匀分散于BiOBr表面,且复合后比表面积有所提高,较大的表面积能提供更多的反应空间,促进活性自由基产生和提高光催化剂性能;与BiOBr相比,复合光催化剂的带隙能降低,可见光响应能力大幅增强.BiOI/BiOBr光催化脱汞性能高于单纯BiOI与单纯BiOBr;BiOI和BiOBr摩尔比为2∶8时,光催化剂脱汞效率高达98%,是单纯BiOBr的2.58倍;酸性条件下制备的BiOI/BiOBr异质结光催化剂会与碱性溶液反应,引起光催化剂成分的变化,进而影响光催化剂的催化性能;Hg0高效光催化氧化过程中,阴离子超氧自由基(·O-2)和空穴(h+)是主要活性物质.结论 研究结果可为卤氧化铋光催化剂的复合制备及其在脱汞领域的应用提供理论依据.