固溶体BiOCl_(0.75)Br_(0.25)简易制备及其光催化还原CO_2制CO

Synthesis of BiOCl_(0.75)Br_(0.25) solid solution catalyst and its application in photocatalytic reduction of CO_2

利用可再生能源实现CO2资源化绿色转化,已成为构建人类命运共同体、发展全球工业经济、开发新能源技术和实施高科技环保的现实战略课题之一。本文采用简易的不同浓度HCl水溶液处理Bi OBr粉末,室温合成一系列样品。借助XRD、SEM、EDX、BET、UV-vis DRS和光电流表征分析了样品的晶相结构、形貌特征、元素组成、比表面积、光吸收和光电化学性质。结果表明,经HCl溶液处理后的Bi OBr可形成固溶体结构,且增大HCl浓度可使花状Bi OBr微球转变为交织和堆叠纳米片结构,比表面积发生不同程度变化,尽管光吸收带边发生蓝移但其光催化活性却得到大幅度提高,其中模拟太阳光照射下Bi OCl0.75Br0.25光催化还原CO2转变产物CO的产率达到24.82μmol·g-1·h-1,是纯Bi OBr(4.06μmol·g-1·h-1)的6倍。研究发现,固溶体Bi OCl0.75Br0.25的形成增强其氧化能力和提高载流子分离效率是其催化活性提高的主要原因。