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随着经济社会的发展,环境污染和能源危机的问题凸显,这将严重威胁人类的生存。而太阳能作为一种取之不尽用之不竭的绿色资源,被认为能最终有效地解决环境问题和能源危机。当发现有机污染物在以半导体纳米材料为催化剂的条件下能有效地被光催化降解后,能利用太阳光大部分能量的可见光响应型光催化剂的研究和开发便成为了热点。本文采用水热/溶剂热方法,通过改变溶剂和控制合成条件,制备了具有球状形貌的介孔BiOBr和介孔Bi2MoO6可见光响应型光催化剂纳米材料,并通过SEM、TEM、HRTEM、XRD等方法对合成的纳米材料的形貌和结构进行表征,通过降解目标污染物,对合成的BiOBr和Bi2MoO6纳米催化材料光催化性能进行了研究。
采用溶剂热法,以硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O),溴化钠(NaBr)为原料,乙醇为溶剂,合成出了直径范围在1到3μm介孔BiOBr微米球。该方法选用常见的乙醇做溶剂,价格便宜,无毒;对比实验表明乙醇对纳米片组装成的BiOBr微米球的形成起了关键性的作用。在太阳光条件下对RhB的降解实验,BiOBr产品表现出了很高的光催化性能;在模拟太阳光条件下,BiOBr产品对内分泌干扰物双酚-A也有明显的降解效果;发光细菌毒性实验表明,双酚-A随着BiOBr光催化降解,毒性有显著的降低。
采用简单的溶剂热法制备了Bi2MoO6介孔微米球,通过SEM、TEM、XRD等方法分别对此种材料进行了表征。并考察了Bi2MoO6/H2O2体系对RhB的光催化降解情况。实验结果显示Bi2MoO6/ H2O2体系表现出了光催化效率。另外通过自旋捕获-电子顺磁共振(ESR)方法研究光催化机理,证明Bi2MoO6/H2O2体系的活性氧化物种明显不同于H2O2的活性氧化物种。