溴氧化鉍基異質(zhì)結(jié)復合材料的制備及其光催化性能研究

溴氧化鉍基異質(zhì)結(jié)復合材料的制備及其光催化性能研究

引言

隨著環(huán)境污染問題的日益嚴重，光催化技術(shù)作為一種綠色環(huán)保的方法受到了廣泛關(guān)注。溴氧化鉍（BiOBr）作為一種光催化材料，在光降解有機污染物方面具有良好的光催化性能。然而，由于其電子和空穴復合速率較快，導致光催化能力有限。因此，研究BiOBr基異質(zhì)結(jié)復合材料是提高其光催化性能的有效途徑。

制備方法

本研究采用水熱法制備BiOBr基異質(zhì)結(jié)復合材料。首先，在攪拌條件下將Bi(NO3)3·5H2O和NaBr溶解在乙二醇中，得到混合溶液。再將此混合溶液轉(zhuǎn)移到容器中，進行水熱反應，保持一定的溫度和時間。反應結(jié)束后，將得到的沉淀用離心機離心，并用去離子水洗滌干凈。最后，將樣品在真空中干燥，得到BiOBr基異質(zhì)結(jié)復合材料。

表征方法

掃描電子顯微鏡（SEM）和透射電子顯微鏡（TEM）分別用于表征樣品的形貌和微觀結(jié)構(gòu)。X射線衍射（XRD）用于分析樣品的晶體結(jié)構(gòu)。紫外-可見漫反射光譜（UV-VisDRS）用于研究樣品的光吸收性能。熒光光譜儀用于測量樣品的熒光光譜。

性能評價

本實驗以羅丹明B（RhB）為目標污染物，通過光催化降解RhB來評價BiOBr基異質(zhì)結(jié)復合材料的光催化性能。將制備的樣品與RhB溶液反應，隨后的幾個時間點取少量反應液進行紫外-可見漫反射光譜和熒光光譜分析。

結(jié)果與討論

通過SEM和TEM圖像，可以觀察到制備的樣品呈現(xiàn)片狀結(jié)構(gòu)，且異質(zhì)結(jié)分布均勻。XRD分析結(jié)果顯示，制備的樣品具有典型的BiOBr晶體結(jié)構(gòu)。UV-VisDRS結(jié)果表明，制備的樣品在可見光區(qū)域具有良好的光吸收性能。熒光光譜表明，樣品的熒光強度明顯下降。

光催化性能評價結(jié)果顯示，BiOBr基異質(zhì)結(jié)復合材料對RhB具有良好的降解性能。隨著反應時間的延長，RhB溶液的吸收峰逐漸減弱，說明RhB逐漸被光催化降解。此外，熒光光譜結(jié)果顯示，BiOBr基異質(zhì)結(jié)復合材料能夠顯著減少RhB的熒光信號。這些結(jié)果表明，制備的BiOBr基異質(zhì)結(jié)復合材料具有優(yōu)異的光催化性能。

結(jié)論

本研究成功制備了BiOBr基異質(zhì)結(jié)復合材料，并對其光催化性能進行了評價。結(jié)果表明，BiOBr基異質(zhì)結(jié)復合材料具有良好的光催化性能，能夠有效地降解有機污染物。這為進一步開發(fā)高效的光催化材料提供了理論基礎(chǔ)和實驗參考。

光催化技術(shù)在環(huán)境污染治理中具有巨大潛力。BiOBr基異質(zhì)結(jié)復合材料的制備及其光催化性能研究，對于推動光催化技術(shù)的發(fā)展有著重要意義。未來，可以進一步研究改性BiOBr基異質(zhì)結(jié)復合材料，以提高其光催化性能，并探索其在其他領(lǐng)域的應用本研究成功制備了具有片狀結(jié)構(gòu)且異質(zhì)結(jié)分布均勻的BiOBr基異質(zhì)結(jié)復合材料，并對其光催化性能進行了評價。XRD分析結(jié)果顯示樣品具有典型的BiOBr晶體結(jié)構(gòu)，UV-VisDRS結(jié)果表明樣品在可見光區(qū)域具有良好的光吸收性能。熒光光譜結(jié)果表明樣品的熒光強度明顯下降。光催化性能評價結(jié)果顯示樣品對RhB具有良好的降解性能，隨著反應時間的延長，RhB溶液的吸收峰逐漸減弱，熒光光譜結(jié)果也表明樣品能夠顯著減少RhB的熒光信號。綜上