铋系光催化剂的制备及光催化性能研究进展
2021-05-20杨水金
精细石油化工进展 2021年1期
张 志,杨水金
湖北师范大学 化学化工学院, 湖北 黄石 435002
全球工业化和农业化的进程使得环境污染问题日趋严重,其中,废水排放问题引起了人们的高度重视。由于水资源质量影响着人类的日常生活需求,寻求一种高效节能的处理方法净化水资源已刻不容缓。光催化技术被认为是最有前景的绿色技术之一,现已广泛应用于废水中的重金属离子和有机染料等污染物的治理[1-4]。
除了经典的TiO2、ZnO之外,以铋元素为基础的半导体光催化剂因其廉价稳定和优异的光催化性能而备受研究者的青睐[5-8]。Ma等[9]通过水热法制备出BiO2-x/Bi复合材料,研究表明,该复合材料在降解双酚A(BPA)时能够表现出更高的光催化活性。Liu等[10]以BiCl3为铋源,以葡萄糖为还原剂,通过微波辅助的溶剂热法合成Bi@Bi2O3微球,提高了催化剂的光催化性能并促进罗丹明B(RhB)和甲基橙(MO)的可见光降解。
由此可见,基于铋系半导体的研究已成为光催化领域中主要的焦点之一。本文对近年来国内外铋系光催化剂的制备、光催化性能及机制方面的研究成果进行了综述。
1 铋系半导体光催化剂的催化性能
现已报道许多含Bi3+的化合物具有较窄的带隙和层状结构,并且Bi 6s2孤对电子引起的本征极化率有利于光生电子-空穴对的分离和电荷载流子的转移,从而提高铋系材料的光催化性能[11-13]。Su等[14]利用水热法制备出纳米自组装的一维管状BiO2,在可见光下降解甲基橙(MO)和孔雀石绿(MG)能表现出较高的光催化活性和中等稳定性。……
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