高效光催化活性BiOI

高效光催化活性BiOI-石墨烯的合成及其性能研究

朱玲1，王磊1，夏杰祥2，陈志刚1，*

( 1. 江苏大学环境与安全工程学院，镇江 212013；2. 江苏大学化学化工学院，镇江 212013 )

目前，中空和多孔结构的光催化材料在清洁氢能源和环境保护方面有较好的应用，而BiOI 材料是一个层状结构的重要V-VI-VII 三元化合物。这类层状结构材料的特点是由[Bi 2O 2]层中交错了两层卤素原子形成[1]。为了进一步提高BiOI 的光催话活性，石墨烯纳米复合材料由于其特殊的结构和性能，成为光、电领域研究的热点。石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料，是一种由碳原子以sp 2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料[2]。

本文用硝酸铋、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)和氧化石墨烯作为反应物，通过水热法合成BiOI 单体和不同比例的BiOI-石墨烯。本实验通过XRD 、XPS 、SEM 、TEM 等表征方法研究其结构，并对其构效关系进行分析。BiOI-石墨烯在可见光下降解罗丹明B 活性图如图1 所示，图中发现参杂量为2wt% BiOI-石墨烯的复合光催化材料的光催化活性最好，其光催化降解率是99.6%，比单体高出很多。本文对BiOI-石墨烯复合光催化剂光催化活性的增强可能的机理进行了讨论，认为这主要是因为石墨烯有很好的电子传导性，可以有效抑制BiOI-石墨烯的电子和空穴对的复合。 03060901201501800.0

0.20.4

0.6

0.8

1.0

C /C 0

Time/min BiOI 0.5% 1%

2%

3%

图1. 催化剂在可见光下降解罗丹明B(RhB)活性图

参考文献：

[1] Wang W D, Huang F Q, Lin X P, Yang J H. Visible -light-responsive photocatalysts xBiOBr-(1-x)BiOI[J]. Catal. Commun. 2008, 9, 8-12.

[2] A. Siokou, F. Ravani,S. Karakalos,O.Frank,M, Kalbac,C.Galiotis,Surface refinement and electronic properties of graphene layers grown on copper substrate:an XPS, UPS and EELS study, Applied Surface Science 257 (2011)9785–9790.