摘要
光催化技术是解决染料废水污染的一条有效途径，开发能响应可见光的光催化材料是光催化领域研究的重点。在众多的光催化材料中，碘氧化铋(BiOI)因其可响应大部分可见光以及显著的光催化活性而受到广泛的关注。但因其具有光生载流子易复合和比表面积较小等缺点，限制了其应用。为此，本文首先制备了BiOI系列光催化剂，通过改变不同制备方法、制备过程中不同醇水比的条件因素，考察了以上合成条件对BiOI结构和光催化性能的影响规律，制备出了光催化性能较优的BiOI;采用沉淀法，以活性半焦作为载体，制备了 BiOI/活性半焦光催化剂，以解决BiOI光生载流子复合率较高和比表面积较小等问题。通过XRD、N2吸附-脱附、SEM等手段对系列光催化剂进行了表征及测试，以甲基橙(MO)为污染源模拟染料废水进行光催化性能评价，并探索光催化降解机制。 以溶剂热法、沉淀法和水解法分别制备了 BiOI,沉淀法制备的BiOI光催化降解MO的性能优于溶剂热法和水解法;醇水比1∶1沉淀法制备的BiOI形貌为花状微球，比表面积为42.62 m2/g,Eg为1.80 eV,在300 W氙灯光照1 h对MO的降解率为67.1％。 采用KOH高温固态活化法活化半焦(SC),通过改变活化过程中不同的碱碳比制备出了一系列活性半焦，碱碳比为4∶1时制备的活性半焦具有最大的比表面积;以活性半焦为载体，采用沉淀法制备了 BiOI/活性半焦光催化剂，光电流密度、光致发光光谱和交流阻抗谱的结果证明了活性半焦的引入使BiOI光生电子空穴对的分离效率得到了提高;从N2吸附-脱附的结果看出，BiOI/活性半焦具有较大的比表面积，其比表面积为116.26 m2/g,是BiOI的2.7倍;活性半焦的引入，有利于MO的光催化降解，在300 W氙灯光照1 h对MO的降解率为89.4％,是BiOI的1.3倍;h+是BiOI/活性半焦降解MO的主要活性基团，·O2-是次要的活性基团;并且BiOI/活性半焦具有良好的光催化循环稳定性。
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