梯形异质结Bi_2O_3/BiOI的制备及降解四环素的机制研究
2021-09-28分类号：X787;O643.36;O644.1
【部门】超轻弹性体材料绿色制造国家民委重点实验室/湖北民族大学化学与环境工程学院 广西民族大学广西林产化学与工程重点实验室 武汉理工大学材料复合新技术国家重点实验室
【摘要】以绿色焙烧方法制备梯形异质结复合材料Bi_2O_3/BiOI,将复合材料Bi_2O_3/BiOI用于抗生素生产废水中四环素的降解,并与纯的Bi_2O_3与BiOI的降解效果进行对比。以X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)对Bi_2O_3/BiOI样品物相组成和形貌进行表征分析,采用分光光度法测试并计算Bi_2O_3/BiOI样品降解四环素,结果显示:降解率为92.4%,一级动力学常数为0.018 59 min~(-1)。密度泛函理论计算显示,Bi_2O_3与BiOI的功函数分别为3.0、6.0 eV。梯形异质结复合材料Bi_2O_3/BiOI在光催化反应时,在内建电场和能带弯曲的共同作用下,BiOI中导带上还原能力较弱的电子将与Bi_2O_3价带中氧化能力较弱的空穴部分复合,从而保留较强还原以及氧化能力的光生电子和空穴,这可能是梯形异质结复合材料Bi_2O_3/BiOI具有较高光催化活性的原因。
【关键词】梯形异质结 四环素 抗生素废水 光催化降解 电荷分离 光催化材料 铋系化合物
【基金】国家自然科学基金项目（21769009）;; 超轻弹性体材料绿色制造国家民委重点实验室开放项目（PT092101）;; 广西林产化学与工程重点实验室开放项目（GXFK1904）;; 广西科技基地和人才专项（桂科AD 18126005）;; 湖北省“双一流”建设专项;; 湖北民族大学博士启动基金（MY2018B022）
【所属期刊栏目】华中农业大学学报
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