BiOBr/UiO-66-(COOH)2复合材料制备及光催化性能研究
2021-12-15邓妮艳刘生鹏孙国锋
熊 芸,陈 新,张 静,邓妮艳,张 权,刘生鹏,孙国锋
(1.武汉工程大学磷资源开发利用教育部工程研究中心,湖北武汉430205;2.武汉工程大学化工与制药学院)
现代科学技术的发展,在满足人类物质需求的同时,也给生态环境带来了许多问题。如工业生产过程中会产生大量废水,含有的高浓度有毒物质若不经过处理直接排放到大自然中,不仅对环境造成危害,还会威胁到人类以及其他生物的生存[1-3]。因此,对工业废水进行净化处理显得越来越重要。光催化技术是指光催化剂吸收太阳能,产生活性分子将有机污染物催化降解为CO2和H2O等物质,同时还可以将废水中的Cr(Ⅵ)、Hg(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)等离子还原,从而达到净化废水的目的[4-5]。与已有的生物降解、化学和物理等方法处理废水中污染物的技术相比,光催化技术具有高效、绿色等优点[6]。
BiOBr是一种新型光催化材料,其晶体为四方氟氯铅矿结构,可看作是双Br-层与[Bi2O2]2+层交替形成的层状结构,Br离子层由Br原子之间通过非共价键结合,这就促使Br-层与[Bi2O2]2+层之间产生一个内建电场,可以促进光生电子与空穴的分离,有效地提高光催化降解的效率[7-9]。BiOBr也因其高稳定性,在光催化领域受到越来越多的关注。ZHANG等[10]采用溶剂热法合成了微球状BiOBr,但因其光学带隙较大,对可见光的吸收效率有限,导致产生的光生电子与空穴复合较快,光催化效果并不令人满意。为提高光催化材料的性能,表面复合、构建异质结和光敏化等方法被用于光催化剂的改性[11]。
UiO-66是金属有机框架(MOFs)材料的一种,具有大的比表面积和高孔隙率,同时还拥有高金属配位,对可见光具备响应能力,是一类研究广泛的MOFs光催化材料[12]。……
