碘氧鉍復(fù)合光催化材料的制備及其降解RhB性能研究

碘氧鉍復(fù)合光催化材料的制備及其降解RhB性能研究

引言

水污染問題日益嚴(yán)重，已成為全球環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。有機(jī)染料是水污染的主要來源之一，如何高效降解有機(jī)染料成為了研究的重點(diǎn)。催化降解技術(shù)作為一種可行的方法，吸引了廣泛的關(guān)注。其中，光催化技術(shù)因其高效、環(huán)保的特點(diǎn)而備受矚目。本文主要研究了一種具有良好光催化降解性能的碘氧鉍復(fù)合材料的制備方法以及其降解羅丹明B（RhB）的性能。

實(shí)驗(yàn)方法

碘氧鉍復(fù)合材料的制備：將碘化鉍（BiI3）和水合鋰鹽（Li2O·nH2O）以1:2的摩爾比混合，并在高溫條件下進(jìn)行球磨2h，然后通過離心將固體沉淀分離，最后在真空中干燥制備形成碘氧鉍復(fù)合材料。

材料表征：使用X射線衍射儀（XRD）對(duì)制備的碘氧鉍復(fù)合材料進(jìn)行晶體結(jié)構(gòu)分析，利用紫外-可見漫反射光譜儀（UV-VisDRS）研究其光吸收性能。此外，使用掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）觀察材料的形貌和微觀結(jié)構(gòu)。

光催化性能測(cè)試：以羅丹明B（RhB）為目標(biāo)污染物，制備一定濃度的RhB溶液，并將碘氧鉍復(fù)合材料加入反應(yīng)體系中。在紫外光照射下，測(cè)定不同時(shí)間間隔下RhB溶液中的降解率。

結(jié)果與討論

碘氧鉍復(fù)合材料的XRD圖譜顯示其為結(jié)構(gòu)完整、無雜質(zhì)的型號(hào)，與文獻(xiàn)中報(bào)道的BiOI的晶體結(jié)構(gòu)相似。UV-VisDRS結(jié)果表明，碘氧鉍復(fù)合材料在可見光范圍內(nèi)具有較高的光吸收能力。SEM和TEM圖像顯示，復(fù)合材料呈現(xiàn)出均勻的顆粒形貌，顆粒粒徑約為100nm。

光催化降解實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，碘氧鉍復(fù)合材料能夠顯著地降解RhB。在紫外光照射2小時(shí)后，RhB降解率達(dá)到80%，而在4小時(shí)后，降解率接近100%。這表明碘氧鉍復(fù)合材料對(duì)RhB具有良好的光催化活性。此外，對(duì)比了碘化鉍（BiI3）和水合鋰鹽（Li2O·nH2O）所單獨(dú)制備的樣品，發(fā)現(xiàn)單獨(dú)使用碘化鉍或水合鋰鹽的降解效果遠(yuǎn)不如碘氧鉍復(fù)合材料。

結(jié)論

本研究成功制備了碘氧鉍復(fù)合材料，并對(duì)其進(jìn)行了光催化性能測(cè)試。結(jié)果表明，碘氧鉍復(fù)合材料在可見光范圍內(nèi)具有良好的光吸收能力，并且對(duì)RhB有較高的光催化降解活性。這一研究為光催化技術(shù)在水污染治理中的應(yīng)用提供了新的思路和方法。未來的研究可以進(jìn)一步優(yōu)化光催化材料的制備方法，提高催化降解效率，以實(shí)現(xiàn)更有效的水污染治理本研究成功制備了結(jié)構(gòu)完整、無雜質(zhì)的碘氧鉍復(fù)合材料，并通過XRD圖譜確定其晶體結(jié)構(gòu)與BiOI相似。UV-VisDRS結(jié)果顯示該復(fù)合材料在可見光范圍內(nèi)具有較高的光吸收能力。SEM和TEM圖像顯示復(fù)合材料呈現(xiàn)出均勻的顆粒形貌，粒徑約為100nm。光催化降解實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在紫外光照射2小時(shí)后，對(duì)羅丹明B（RhB）的降解率達(dá)到80%，4小時(shí)后降解率接近100%。與單獨(dú)使用碘化鉍或水合鋰鹽相比，碘氧鉍復(fù)合材料具有更好的光催化降解效果。綜上所述，碘氧鉍復(fù)合材料在可見光范圍內(nèi)具有良好的光吸收能力，并具備優(yōu)異的光催化降