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半导体光催化技术作为一种高效、绿色去除有机污染物的方法,其在环境保护领域有着广阔的应用前景。BiOCl是一种高效稳定的新型光催化剂,具有材料易得、制备方法简单、对环境无污染等诸多优点。目前大多数的BiOCl改性集中在贵金属沉积和构筑金属半导体异质结等方法上,相对来说,声化学及非金属改性BiOCl光催化剂的研究鲜有报道。本文以提高BiOCl光催化活性为目标,首先系统研究了不同乙二醇浓度和不同超声时间对BiOCl结构和光催化性能的影响。然后在最佳乙二醇浓度的基础上,进一步研究了非金属单质掺杂及非金属化合物复合对BiOCl的结构和光催化性能的影响。主要研究内容如下:1.采用声化学辅助溶剂热法合成了系列BiOCl纳米片光催化剂。考察了不同乙二醇(EG)浓度和超声时间对BiOCl光催化性能的影响。研究结果表明,适当的超声时间和EG/H2O体积比有利于催化剂比表面积的提高,同时可以丰富催化剂表面羟基(-OH)的数量和提高光生电子和空穴的分离效率。当超声时间为60 min,乙二醇和水(EG/H2O)体积比为1/4时,合成的BiOCl表现出最佳的光催化活性。2.采用简单的溶剂热法制备了非金属元素(F/B)掺杂BiOCl纳米片光催化剂。表征分析结果表明,非金属元素(F/B)掺杂能增大催化剂的比表面积、细化颗粒尺寸、减少光生电子和空穴的复合和提高载流子的利用率。考察了降解多种有机污染物的光催化性能测试。实验结果表明,非金属元素(F/B)掺杂能有效提高BiOCl的光催化性能。3.采用简单的溶剂法制备了SiO2/BiOCl纳米片光催化剂,实验结果表明,当SiO2的复合量为1.88%时,SiO2/BiOCl表现出最佳的光催化降解活性。SiO2的存在不仅能改善催化剂的表面性能和增大催化剂的比表面积,而且SiO2表面的缺陷位点是很好的电子陷阱,能加快电子和空穴的分离效率,提高催化剂的光催化活性。循环降解实验表明,SiO2/BiOCl复合光催化剂具有很好的稳定性。4.在SiO2改性BiOCl光催化剂的基础上,进一步探究了C@SiO2复合对BiOCl形貌和光催化性能的影响。结果表明,C@SiO2复合能进一步提高BiOCl的光催化活性。以上研究表明,声化学及非金属修饰BiOCl可以改善催化剂表面性能、调控晶面结构和加快光生电子和空穴分离效率,从而有效提高了BiOCl光催化剂对有机污染物的光催化降解性能。