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多重改性制备具有增强光催化性能的Bi2O3/ZrO2复合半导体

2021-09-22王秋芹葛金龙韩林松陈付良黄晓晨

蚌埠学院学报 2021年5期

王秋芹,葛金龙,韩林松,陈付良,黄晓晨

(蚌埠学院 安徽省硅基新材料工程实验室,安徽 蚌埠 233030)

目前,我国的环境污染主要来源于两个方面,一是国民的日常生活产生的各种污染物,二是遍布各地的工厂排放的废气、废水、废渣等一系列有毒有害物质[1],这些污染物通过直接排放或经过酸雨、生物分解等形式最终流向我们的饮用水源中,严重威胁着人们的身体健康。更重要的是根据最新数据显示[2],地球上仍然还有11亿人缺乏淡水,有一半人口仍生活在缺水区域。如何解决水资源问题,不仅仅要开源节流,污水净化也是目前解决淡水缺乏的重要方法之一。近年来,光催化剂作为一个高效、环保、低成本的降解工业有机废水的技术得到了科研人员越来越高的重视。

Bi2O3和ZrO2两种材料均是一种价格低廉应用广泛的材料。虽然两种材料均在高效催化剂领域取得一定的研究与应用进展,但两种材料具有禁带宽度较大、可见光响应低、光生载流子复合率高等缺点,这制约了其后续的快速发展。马颖等人[3]通过Zr掺杂Bi2O3实现光催化效率的大幅提升,是商业P25型纳米TiO2的41倍。Kumaravel等人[4]通过构建具有更好光吸收的Bi2O3/ZrO2复合材料体系,实现其优异的光催化还原Cr性能。但目前对Bi2O3/ZrO2复合材料在光催化降解有机物方面研究相对较少。在光催化剂的改性中,通常采用构建具有微纳米结构的材料体系、离子掺杂[5]、半导体复合[6]、提高比表面积等方法提高光催化剂的性能,但是多种改性方法组合应用的研究相对较少。……

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