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光催化技术能够利用光激发半导体材料分解水和氧化水中污染物,具有可再生能源替代和环境保护的巨大应用前景。为了有效利用清洁丰富的太阳能,寻求在可见光下响应的高效光催化剂成为研究热点。可见光响应型催化剂的实际应用,对解决现有的能源短缺和环境污染问题具有重要的意义。本文采用共沉淀方法合成催化剂,选取BiOBr催化剂为核心,对其进行设计改性,以设计成为在可见光下具有高催化活性的光催化剂为目的,进行系列了研究。主要研究内容如下:(1)采用简单的共沉淀方法合成BiOBr,对其进行非金属离子掺杂和金属离子掺杂,分别合成了BiOBrxCl1-x和BF复合物,并将Cl-和Fe3+不同添加量对BiOBr光催化性能影响进行了探究。通过XRD、SEM、UV-vis等方法对材料进行表征,系统分析了离子掺杂提升BiOBr光催化性能的原因。光催化测试结果表明:在可见光下降解甲基橙溶液,BiOBr0.5Cl0.5和BF-10%经过4 h光照后,降解率分别为95.81%和98.90%。(2)采用一步法构筑BiOBr/CeO2异质结。通过XRD、UV-vis、BET等方法进行表征,结果表明复合材料形成了异质结。BiOBr/CeO2拓宽了BiOBr的吸收边和增大了比表面积。异质结结构的存在加快了光生电子-空穴的分离,加快了光催化降解。在降解甲基橙的实验中,BC-20%在可见光下,120 min光照内,降解率达到98.19%,是纯BiOBr降解率的2倍,光催化活性明显提高。(3)以NaBH4作为还原剂,将贵金属离子还原,制备了贵金属负载BiOBr的系列复合物。采取现代表征手段XRD、TEM、UV-vis等,对不同贵金属种类改性对BiOBr光催化性能的影响进行了探究,并选取贵金属Pd,探究了负载量对性能的影响。结果表明贵金属纳米颗粒成功地沉积在BiOBr上。贵金属/BiOBr加速了光生载流子地分离,提高了反应活性。光催化测试结果表明,在可见光下,经过150 min光照后可实现对甲基橙溶液地完全降解,并且具有良好的循环稳定性。