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能源匮乏和环境污染给予的压力日益加剧。随着光催化技术的发展,“绿色”能源——太阳能已成为人类使用的主要能源之一,被不断研究开发。经过40多年的研究,人们对光催化技术的认知逐渐加深,然而该领域仍存在光催材料活性较低的问题。氯氧化铋因其具有优异的光催化性能、无毒、化学性质稳定和组成元素的丰度高,受到中国科研学者的青睐。但氯氧化铋的带隙较宽,只对太阳光中的紫外光区域有响应,其应用前景受到了较大的限制。因此,本论文对氯氧化铋进行改性处理,如形貌调控、氧空位的引入、异质结的构建,使其可见光催化活性得到提高,开展了以下研究:
1.提出了通过简单的水热法,以羧甲基纤维素钠(CMC)为表面活性剂成功制备了晶面暴露的CMC/BiOCl3D纳米分级结构。论述了CMC的量对制备样品的结构形貌及活性有至关重要的影响并对其降解机理及其表现出的可见光活性机制进行了阐述。
2.提出了通过简单的水热法,以氨基磺酸铵(AS)为表面活性剂在不同pH下制备不同氧空位含量的BiOCl的方法。论述了AS和溶液的pH对制备出材料纳米片的厚度、材料氧空位浓度及可见光催化活性的影响,从而为制备优异的可见光催化活性的光催化剂提供指导意见,并对其降解机理及其可见光活性机制进行了阐述。
3.提出了一种简便的超声辅助法,以麦芽糖醇为表面活性剂制备了含高浓度氧空位及高可见光催化活性的羽毛状BiOCl(BOC-M)光催化剂的方法。论述了麦芽糖醇在超声下对材料形貌结构、氧空位浓度及可见光催化活性的影响,从而为制备优异的可见光催化活性的光催化剂提供指导意见,并对其降解机理及其可见光活性机制进行了阐述。
4.提出了一种通过超声法调节原材料中氯化钾和碘化钾的量制备高可见光催化活性的BiOCl@BiOI异质结的方法。论述了BiOCl@BiOI异质结的构建不但有利于拓宽复合材料的光响应范围,而且还能加速光生载流子的分离。此外,超声诱导产生的氧空位可进一步加速光生载流子的分离,增强了其可见光催化活性。更为其他铋基复合材料通过氧空位协同异质结增强可见光光催化活性提供了新思路和理论指导。
1.提出了通过简单的水热法,以羧甲基纤维素钠(CMC)为表面活性剂成功制备了晶面暴露的CMC/BiOCl3D纳米分级结构。论述了CMC的量对制备样品的结构形貌及活性有至关重要的影响并对其降解机理及其表现出的可见光活性机制进行了阐述。
2.提出了通过简单的水热法,以氨基磺酸铵(AS)为表面活性剂在不同pH下制备不同氧空位含量的BiOCl的方法。论述了AS和溶液的pH对制备出材料纳米片的厚度、材料氧空位浓度及可见光催化活性的影响,从而为制备优异的可见光催化活性的光催化剂提供指导意见,并对其降解机理及其可见光活性机制进行了阐述。
3.提出了一种简便的超声辅助法,以麦芽糖醇为表面活性剂制备了含高浓度氧空位及高可见光催化活性的羽毛状BiOCl(BOC-M)光催化剂的方法。论述了麦芽糖醇在超声下对材料形貌结构、氧空位浓度及可见光催化活性的影响,从而为制备优异的可见光催化活性的光催化剂提供指导意见,并对其降解机理及其可见光活性机制进行了阐述。
4.提出了一种通过超声法调节原材料中氯化钾和碘化钾的量制备高可见光催化活性的BiOCl@BiOI异质结的方法。论述了BiOCl@BiOI异质结的构建不但有利于拓宽复合材料的光响应范围,而且还能加速光生载流子的分离。此外,超声诱导产生的氧空位可进一步加速光生载流子的分离,增强了其可见光催化活性。更为其他铋基复合材料通过氧空位协同异质结增强可见光光催化活性提供了新思路和理论指导。