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BiOX(I、Br、Cl)的合成、表征与改性

张永辉  
【摘要】:卤氧化铋化学式为BiOX (X=F、Cl、Br、I),是近几年一种新型的无机可见光光催化材料,具有独特的层状结构,层间通过垂直静电力连接,对可见光有很好的敏感性,耐光腐蚀性能好,稳定性优异,是一种重要的并且性质优良的可见光催化剂。所以使用不同的方法制备出纳米级别的BiOX,并通过掺杂和负载改善其性质,制备出复合材料或异质结构材料具有很大的研究意义和实用价值。本文使用静电纺丝技术和溶剂热方法结合的办法,制备出了不同形貌和尺寸的异质结构TiO2/BiOI纳米纤维,BiOI呈不同的状态生长在Ti02纳米纤维上,如片岩状、球状,玫瑰花状,其制备的工艺简便,重复性很好,由于异质结构的形成样品具备了特殊的能带结构,使对光的吸收效率更高了。异质结构TiO2/BiOI纳米纤维其比单一的BiOI和Ti02的比表面积更大,吸附性更好,光催化反应速率更快,光催化循环实验中也表现出很好的稳定性,并且通过TOC实验证明了污染液中不仅仅是吸光度降低了,有机物的总含量也随着时间逐渐降低,所以它具有很好的实际应用前景。本文还使用超声和溶剂热结合的方法制备了BiOI/graphene复合材料,首先超声处理graphene,使用溶剂热制备的BiOI/graphene复合材料,BiOI呈片状交错密集生长在石墨烯表面上,比相同条件在水热法下制备的BiOI/graphene复合材料具有更好的光吸收效果和光催化效果。使用静电纺丝直接制备出了直径在250~350 nm之间的BiOCl空心纳米管。以PVP为粘合剂,直接高压电纺得到的BiOCl空心纳米管,由于空心结构可以更好的传递电子和污染物分子,所以同样表现出了比纯BiOCl更优异的光催化效果。


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