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光催化技术能够利用丰富的太阳能除去废水中有毒有害的物质,在节省能源的同时对环境进行修复,因而具有广阔的应用前景。在众多的光催化剂中,富Bi型BixOyXz(X=Cl,Br和I)属于Sillen铋系化合物的一种,它们具有特殊的层状结构、较强的光吸收能力、较高的载流子分离效率以及可以调控的导带和价带边缘位置等优点,被广泛应用于众多领域。但单纯的富Bi型BixOyXz可见光吸收能力弱,光生载流子复合严重,造成其光催化性能达不到要求。与BixOyXz一样,BiOI同属于Sillen铋系化合物,其可见光响应范围广、光吸收强度高和光催化性能好,但由于其带隙很窄,光生载流子复合严重,应用受到较大限制。因此,本文利用BiOI结构上与富Bi型BixOyXz的相似性和性能上的优势,对两种富Bi型BiXOyXz(Bi3O4Cl、Bi12O17Cl2)进行复合改性,主要研究内容如下:1、采用溶剂热法制备一系列不同质量比的2D-3D型Bi3O4Cl/BiOI复合光催化剂。通过XRD、SEM、TEM、UV-vis、BET、Zeta、PL、光电流和电阻抗分析对催化剂的结构与性质进行表征。结果表明,复合催化剂具有更大的比表面积、更强的可见光吸收能力和更高的载流子分离、迁移效率。选取罗丹明B(RhB)和甲基橙(MO)为目标降解物,在500W氙灯照射下,对所制备的光催化剂进行性能评价。结果表明,在所有样品中100%Bi3O4Cl/BiOI(Bi3O4Cl与BiOI的质量比为1:5)光催化性能最高,能够在90 min内降解99.8%的MO和85%的RhB,其对MO的表观速率常数达到了 0.0577 min-1,分别是单纯Bi3O4Cl和BiOI反应速率常数的28.9和5.5倍。自由基捕获实验结果表明,·O2-和h+是MO降解的主要活性物质。基于捕获实验和莫特-肖特基实验提出BiOI与Bi3O4Cl复合可能的Z型异质结机理。此外,循环实验和反应前后催化剂的XRD对比表明,Bi3O4Cl/BiOI复合光催化剂具有较好的光催化稳定性和结构稳定性。2、采用溶剂热-静沉积法制备出一系列不同质量比的2D-2D型Bi12O17Cl2/BiOI p-n异质结光催化剂。采用XRD、XPS、SEM、TEM、UV-vis、PL、EIS、光电流和氮气吸脱附对制备的催化剂的结构和性能进行表征。结果表明复合催化剂是由片状组装成的2D-2D结构,可见光吸收能力更强,光生载流子的分离效率更高。以甲基橙(MO)为目标降解物,对所制备的光催化剂进行性能评价。通过捕获实验对复合催化剂的光催化机理进行了研究。结果表明,40%Bi12O17Cl2/BiOI复合催化剂具有最高的降解活性,能够在100 min内降解80.8%的甲基橙,其降解速率常数达到了 0.01557 min-1,分别是单纯Bi12O17C12和BiOI速率常数的8.3和1.9倍,光催化性能较复合前有很大提升。此外,自由基捕获实验结果表明,复合催化剂降解MO的主要活性物种是·O2-和h+,并推测其可能的光催化机理是Bi12O17Cl2与BiOI之间形成p-n异质结。循环实验的结果表明,制备出的复合光催化剂具有良好的稳定性。