I/TiO2-BiOBr@SBA-15的制备及光催化性能研究*
2020-08-03郑亚超董亮亮施冬健陈明清
功能材料 2020年7期
关键词:复合材料
郑亚超,董亮亮,王 亮,施冬健,陈明清
(江南大学 化学与材料工程学院,合成与生物胶体教育部重点实验室,江苏 无锡 214122)
0 引 言
随着工业化和农业化进程的不断加快,越来越多的有机废弃化合物被排入水源,从而造成严重水污染,对海洋生物造成了极大的生存威胁,也严重影响到人类的生存和发展,因此有机染料处理问题已经成为人类急需解决的问题之一[1-2]。光催化降解有机化合物是一种经济、快速、可持续的绿色技术,在废水处理等领域具有巨大的应用潜力[3],因此具有光催化活性的纳米金属或金属氧化物[4]、介孔类材料[5]以及超分子类材料[6]等引起了人们极大的研究兴趣。SiO2(TiO2)[7-10]颗粒由于在紫外线照射下具有良好的化学稳定性和高的反应活性,近年来在光催化领域受到广泛关注。然而由于TiO2颗粒低存在比表面积小、有机物吸附能力弱、电子(e-)和空穴(h+)复合速度快、禁带宽度较宽等缺点,导致其对有机污染物的光催化降解效率较低,从而限制了其在光催化领域的进一步应用。通过掺杂非金属元素I[11]、N[12]、S[13]和C[14]等元素可以有效的减小TiO2的禁带宽度,使其对光的吸收发生红移,从而增强TiO2对光的利用率。然而,仅仅通过掺杂并不能大幅度提高TiO2的光催化性能。卤氧化铋(BiOBr)是一种新型的可见光催化剂,由于其独特的层状结构,可以提供足够大的空间使相关原子和轨道极化,诱导偶极子有效地分离电子-空穴对,从而提高光催化活性[15]。因此将BiOBr与TiO2偶联形成p-n异质结[16],可以增强e-和h+的分离效率,提高可见光响应性[17],增强光催化活性。……
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