田冬梅, 王梓倩, 王俊清

(沈阳师范大学 化学化工学院, 沈阳 110034)

0 引 言

随着水污染问题越来越严重,处理并治理污水已经成为当前科学家们研究的重要课题。近几年,随着人类社会工业化进程不断加快,各类有机废水及废弃物排放增加,给生态环境带来了严重的污染[1-4]。光催化技术在降解水中污染物方面取得了飞跃发展,依靠该种技术水中所含有的多种有机污染物质都可被完全氧化为CO2、H2O等无害物[5-8](图1)。卤氧化铋(BiOX=Cl, Br,I)作为一种新型光催化剂,备受大家的关注[9-11]。其特殊的层状结构和适当的禁带宽度显示了出色的光催化性能,是一种可以在可见光和紫外线下发挥催化作用的光催化剂[12-14]。氯氧化铋因其稳定的结构和光催化性能被广泛地研究,但由于其具有较宽禁带,所以很难直接利用可见光[15-17]。需要通过引入氧空位,复合及掺杂[18]等方法对BiOCl进行改性,以增强BiOCl对有机污染物的可见光光催化降解效果[19-21]。本文选取结构稳定的罗丹明B模拟废水作为目标降解物,通过调节氯溴元素比例合成出复合催化剂的方法提升催化剂的降解效率并得到了满意的效果。

图1 半导体光催化机理Fig.1 Mechanism of semiconductor photocatalysis

1 实验部分

1.1 实验主要试剂与仪器

五水硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O),上海麦克林生化科技有限公司;氯化钾(KCl),天津市恒兴化学试剂制造有限公司;溴化钾(KBr),天津市科密欧化学试剂有限公司;罗丹明B(C28H31ClN2O3),国药集团化学试剂有限公司。所有试剂均为分析纯。

XRD(X射线粉末衍射仪),Rigaku(日本株式会社理学);SEM(扫描电子显微镜),德国卡尔·蔡司公司;EDS,布鲁克公司;UV-Vis(紫外可见分光光度计),HITACHI(日本日立高新技术公司)。……