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随着我国工业生产的迅速发展,工业废水排放量也随之增加。染料废水是一种常见的工业废水,具有化学成分较复杂、硬度大且难以实现彻底降解的特点,用一般的处理方法已经达不到预期效果。近年来光催化技术在治理此类污染方面的快速发展,为降解染料废水提供了一条有效的途径。其中,铋系氧化物降解效果尤为显著,更重要的是铋系氧化物具有较窄的带隙,能充分吸收可见光下的光子,致使可见光的吸收范围有所拓宽,故可见光下的光催化活性较突出。由于这些特性致使铋系半导体材料成为目前研究的热点。本论文的研究内容主要包括Bi OBr和Bi OBr/Bi OI复合体光催化剂的制备及光催化性能的研究,具体内容包括以下三方面:(1)以硝酸铋(Bi(NO3)3?5H2O)、碘化钾(KI)、溴化钠(Na Br)、聚乙二醇-400(PEG-400)为主要合成原料,通过简单的水热合成法成功的制备出Bi OBr/Bi OI复合体,制备的目标产物通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、Uv-vis紫外-可见漫反射(DRS)、荧光分光光度计(PL)等仪器进行了表征。详细的讨论了其在可见光下的光催化活性。结果表明:在可见光下Bi OBr/Bi OI复合体比单一的Bi OBr和Bi OI的光催化活性要高。整个光催化反应光照进行80 min后,染料的光催化降解率达到95.6%。(2)以Bi(NO3)3?5H2O、Na Br、聚乙二醇-400(PEG-400)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为主要原料,通过水热合成法成功的制备了形似花状结构的Bi OBr光催化剂。用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外-可见漫反射(DRS)、荧光分光光度计(PL)对催化剂进行表征。采用的染料污染物为罗丹明B溶液,根据引入表面活性剂的不同,研究了相应催化剂在可见光下的光催化活性。结果表明:本实验通过引入CTAB模板剂合成的目标产物呈现较高的光催化性能,可见光下当光照时间达到100 min时,罗丹明B染料的光催化效率达到95%。(3)以Bi(NO3)3?5H2O和Na Br为主要原料,以聚乙二醇-400(PEG-400)和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,两种模板剂下Bi:Br的摩尔比例设计为3:2、3:4、3:6、3:8,采用水热合成法制备了形貌各异的Bi OBr光催化剂。在可见光下分别考察了在两种模板剂下Bi:Br为不同值时制备的Bi OBr的光催化活性,并对溶液的初始浓度以及p H值在光催化降解过程中存在的影响进行了讨论。合成的目标产物通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、Uv-vis紫外-可见漫反射(DRS)、荧光分光光度计(PL)等仪器对其进行了表征,采用的染料污染物为甲基橙(MO)。研究表明:两种情况下均是Bi:Br=3:2、反应时间16h、温度160℃时制备的Bi OBr催化剂,在可见光下呈现的光催化性能较为突出,并且光催化反应进行100 min后,甲基橙的光催化效率分别达到99.1%(CTAB)和98.3%(PEG-400)。