富含氧空位的Bi_(4)O_(5)Br_(2)超薄纳米片用于高效压电催化生成过氧化氢

过氧化氢是一种重要的化工原料,广泛应用于工业和生活中的多个领域.然而,目前工业上主要采用蒽醌法生产过氧化氢,该过程存在高污染和高能耗等问题.为解决上述问题,研发人员一直致力于开发新的、环保的过氧化氢生产方法.近年研究发现,压电催化生产过氧化氢是一种有前途的过氧化氢生产策略,但较低的能量转换效率阻碍了其进一步应用.Bi_(4)O_(5)Br_(2)材料因具有独特的层状晶体结构,高的化学稳定性,良好的可见光吸收及合适的能带结构被认为是具有较好应用前景的光催化材料.虽然Bi_(4)O_(5)Br_(2)的非中心对称结构赋予其独特的压电性能,但该特性往往被研究者忽视,导致其压电潜力未被充分利用.特别是,关于缺陷工程如何影响Bi_(4)O_(5)Br_(2)的压电性能仍存在许多未知之处,需要深入挖掘和探明.本文通过调节水热过程中乙二醇和水溶剂的比例构建了含有不同浓度氧空位的超薄Bi_(4)O_(5)Br_(2)(≈5 nm)纳米片,并研究其在纯水体系中的压电催化生成过氧化氢性能.X射线粉末衍射和高分辨率透射电镜结果证明Bi_(4)O_(5)Br_(2)催化剂的成功合成;X射线光电子能谱和电子顺磁共振(EPR)结果证明氧空位的成功构建.不同气氛下的催化性能实验、活性物种EPR测试和捕获实验结果均表明,过氧化氢的生成主要通过氧还原反应,同时需要水氧化反应的协同作用.此外,旋转环盘电流测试和捕获实验结果进一步表明,过氧化氢的生成主要通过两步单电子的氧还原反应.同时,压电力显微镜和多物理场仿真软件有限元模拟结果表明,超薄结构和氧空位共同增强了所制样品的压电响应和压电电势,因此促进了压电诱导的电荷分离和转移,进而产生更大的压电电流响应和更小的电化学阻抗.差分电荷和Bader电荷研究结果表明,氧空位的存在增强了催化剂与氧气之间的电荷传输和相互作用.密度泛函理论计算结果表明,氧空位增强了催化剂对氧气的吸附和活化能力,并大幅降低反应过程的吉布斯自由能.具有最优氧空位浓度的Bi_(4)O_(5)Br_(2)超薄纳米片表现出很好的催化生成过氧化氢性能,在纯水体系中过氧化氢的生成速率为620μmol g^-(1)h^(-1)(是不含氧空位Bi_(4)O_(5)Br_(2)的2.54倍),在牺牲体系中的生成速率为2700μmol g^-(1)h^(-1),催化性能优于大多数已报道的压电催化剂.综上,本文揭示了Bi_(4)O_(5)Br_(2)作为新型压电催化剂在高效合成过氧化氢中的潜力,丰富了压电催化合成过氧化氢的材料体系,同时为探索缺陷工程和纳米结构协同增强材料压电催化活性提供了参考.

BC/Bi_(4)O_(5)Br_(2)耦合过一硫酸盐光催化处理渗滤液尾水

采用超声辅助室温原位沉淀法合成BC/Bi_(4)O_(5)Br_(2)光催化剂,在可见光下对比了TiO_(2)体系、BC/Bi_(4)O_(5)Br_(2)体系以及BC/Bi_(4)O_(5)Br_(2)耦合过一硫酸盐(PMS)体系处理渗滤液尾水的效果。考察了BC/Bi_(4)O_(5)Br_(2)耦合PMS体系中PMS投加量和反应时间的影响,通过紫外可见光谱、三维荧光图谱分析渗滤液尾水有机物成分。结果表明:BC/Bi_(4)O_(5)Br_(2)耦合PMS体系对腐殖质的去除效果较另外两体系的效果优异,BC/Bi_(4)O_(5)Br_(2)对COD、腐殖质(A_(254))、色度(CN)的去除率分别为13.07%、12.74%、52.19%,BOD_(5)/COD从0.08提升至0.18。BC/Bi_(4)O_(5)Br_(2)耦合PMS体系中,0.1 g BC/Bi_(4)O_(5)Br_(2)耦合0.20 g PMS体系对渗滤液尾水有机物有良好的降解效果,尤其在反应开始的前0.5 h作用效果明显,1.5 h后降解效率不再明显增加。BC/Bi_(4)O_(5)Br_(2)耦合PMS体系对TOC的最大去除率为30.5%,较BC/Bi_(4)O_(5)Br_(2)体系提高16.5%;对腐殖质的最大去除率为53.97%,较BC/Bi_(4)O_(5)Br_(2)体系提升41.5%。紫外可见光谱、三维荧光图谱表明渗滤液尾水以类腐殖质为主。研究结果可为非均相耦合过一硫酸盐光催化处理渗滤液尾水提供一定参考。

模板法制备多孔Bi_(0.5)La_(0.5)VO_(4)固溶体光催化还原CO_(2)

光催化还原CO_(2)为有价值的化学品为缓解温室效应提供了理想的途径。本工作中,采用纳米球形SiO_(2)模板剂抑制光催化剂颗粒的生长从而合成高比表面积的多孔Bi_(0.5)La_(0.5)VO_(4)(BLV)固溶体光催化材料。得益于纳米SiO_(2)的限域效应,硬模板法制备的固溶体的粒径明显小于固相法制备的体相固溶体。N_(2)吸脱附测试结果显示950℃焙烧下制备的多孔BLV的比表面积为固相法的11.9倍。光催化CO_(2)还原活性评价表明多孔BLV-950固溶体的CO析出速率达0.58μmol·g^(-1)·h^(-1),是体相BLV的3.9倍。这归因于多孔BLV较体相具有更高的载流子分离效率和更低的CO_(2)还原界面阻力。

S型异质结Bi_(4)O_(5)Br_(2)/CeO_(2)的制备及其光催化CO_(2)还原性能

光催化CO_(2)还原技术的关键是开发高效光催化剂,而构建具有紧密界面结构的异质结是增强界面电荷转移,实现高效光催化活性的有效途径。本研究采用静电纺丝技术结合水热法,将Bi_(4)O_(5)Br_(2)纳米片镶嵌在CeO_(2)纳米纤维表面,制得Bi_(4)O_(5)Br_(2)/CeO_(2)纤维光催化材料(B@C-x,x对应反应物的加入量)。利用不同方法表征其微观结构、形貌和光电性能。结果表明,适当Bi_(4)O_(5)Br_(2)含量的Bi_(4)O_(5)Br_(2)/CeO_(2)异质结可以显著提高CeO_(2)纳米纤维的光催化性能。与纯Bi_(4)O_(5)Br_(2)和CeO_(2)相比,B@C-2在模拟太阳光下表现出最佳光催化活性,不使用任何牺牲剂或共催化剂的条件下,CO生成速率达到8.26μmol·h^(–1)·g^(–1)。这归因于Bi_(4)O_(5)Br_(2)和CeO_(2)之间的界面结合紧密以及构建的S型异质结,使得光生载流子可以实现有效的空间分离和转移。本研究为定向合成Bi基S型异质结复合光催化材料提供了一种简便有效的方法,为清洁能源转换探索了可行的途径。

Bi_(4)O_(5)Br_(2)制备及其对罗丹明B的光催化降解性能

采用室温原位沉淀法制备Bi_(4)O_(5)Br_(2),以罗丹明B(RhB)为目标污染物,研究所制备催化剂的可见光光催化性能。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、氮气吸附-脱附、瞬态光电流等对催化剂的结构、形貌、元素价态、比表面积和催化反应过程中光生载流子分离效率等进行表征分析。可见光照射时,样品产生了明显的光电流,说明样品具有可见光响应,催化剂合成成功并可应用于可见光催化反应。可见光照射30 min后,Bi_(4)O_(5)Br_(2)对20 mg/L RhB的去除率为89.76%,反应速率常数k值为0.069 min^(-1)。合成的催化剂Bi_(4)O_(5)Br_(2)由微纳米片状结构组成,存在纳米团簇现象。催化剂的孔径分布主要集中在5~10 nm,比表面积为32.52 m^(2)/g。Bi_(4)O_(5)Br_(2)禁带宽度值约为2.31 eV,载流子的平均寿命为40.44 ns。

Bi_(2)WO_(6)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂的制备及其光催化性能研究

以尿素、硝酸铋、钨酸钠等为主要原料,在热缩聚法制备g-C_(3)N_(4)的基础上,通过水热法制备Bi_(2)WO_(6)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂。在模拟太阳光照射下,研究Bi_(2)WO_(6)/g-C_(3)N_(4)复合光催化剂对甲基橙的光催化降解性能。结果表明,复合光催化剂相比于单体光催化剂的性能有显著提高。在Bi_(2)WO_(6)与g-C_(3)N_(4)质量比为2∶1、水热温度为180℃、水热时间为12 h条件下,复合光催化剂的性能最好。光照时间210 min时,甲基橙降解率达到了98.15%,相比于单体Bi_(2)WO_(6)和g-C_(3)N_(4)光催化剂的效率分别提高了25.1%和37.7%,且光催化降解过程符合一级动力学方程。复合光催化剂具有优异的稳定性,经过4次重复性实验,甲基橙降解率仍达到95.17%。

CuBi_(2)O_(4)/Bi_(2)WO_(6)Z型异质结用于光电类芬顿体系下高效降解环丙沙星

针对目前水环境中抗生素污染严重的问题,使用简单的溶剂热法制备了CuBi_(2)O_(4)/Bi_(2)WO_(6)(CBWO)Z型异质结催化剂.扫描电子显微镜分析结果表明,其结构为棒状和纳米片状.能量色散元素图谱显示,Cu,W,Bi和O元素均匀分散在CBWO-60中;使用X射线衍射和傅里叶变换红外光谱探究了催化剂的晶体结构和化学键、官能团组成;BET表征结果证明,CBWO-60具有较高的比表面积.X射线光电子能谱(XPS)证明Cu^(+)和Cu^(2+)共存,促进了芬顿(Fenton)反应的循环进行,XPS结合能的位移证明了异质结中CuBi_(2)O_(4)和Bi_(2)WO_(6)之间具有强的电子相互作用,而不是物理混合;使用紫外⁃可见漫反射光谱和价带-X射线光电子能谱分析了异质结的能带结构;利用光致发射光谱、电化学阻抗谱和瞬态光电流响应谱探究了催化剂的电荷转移情况.在该系列催化剂中,CBWO-60在光电类芬顿(PEF-like)体系中对环丙沙星(CIP)的降解效率最高,90 min时,降解效率为98.0%.同时,溶液初始pH在2~6范围时,体系始终能够维持有效的CIP去除效率,与传统芬顿体系相比,该体系的pH应用范围得到了有效拓宽.在PEF-like体系中,CBWO-60对喹诺酮类、磺胺类和四环素类抗生素均表现出较强的降解能力,充分证明了CBWO-60的普适性.CBWO-60在连续5次循环实验后,对CIP仍保持87.8%的降解率,并且反应后催化剂的晶体结构没有发生改变.根据高效液相色谱⁃质谱的结果,提出了CIP降解的5种可能途径.

g-C_(3)N_(4)/Pd/Bi_(2)WO_(6)光催化剂协同降解苯扎贝特机理研究

利用贵金属Pd的等离子体共振效应和形貌可控Bi2WO6的光催化协同作用,通过低温水热法设计合成具有高效可见光活性的花状g-C_(3)N_(4)/Pd/Bi_(2)WO_(6)异质结复合催化剂.在可见光照射下,异质结复合催化剂光催化降解BZF的去除率均高于g-C_(3)N_(4),g-C_(3)N_(4)/Bi_(2)WO_(6),Pd/g-C_(3)N_(4)和Bi_(2)WO_(6),其中,50%g-C_(3)N_(4)/Pd/Bi_(2)WO_(6)对BZF的去除率为96%,是Pd/g-C_(3)N_(4)的1.8倍,g-C_(3)N_(4)和Bi_(2)WO_(6)的2.7倍.基于表征分析可知,g-C_(3)N_(4)/Pd/Bi_(2)WO_(6)复合催化剂中Bi_(2)WO_(6)呈现中心辐射花状纳米结构,并与层状Pd/g-C_(3)N_(4)连接;贵金属Pd可作为电子传输的介质,促进g-C_(3)N_(4)和Bi_(2)WO_(6)Z型异质结构的形成,有利于协同提升可见光催化活性.淬灭实验和EPR表征证实了·OH是g-C_(3)N_(4)/Pd/Bi_(2)WO_(6)催化降解BZF的主要活性物质,LC-MS/MS分结果表明羟基化作用取代贝特链是BZF降解的主要路径.

Bi_(2)Fe_(4)O_(9)纳米片制备及其压电催化性能实验设计

压电催化是由压电晶体的应力诱导电效应驱动的催化过程。为进一步提高压电材料的压电催化性能,对制备铁酸铋压电材料Bi_(2)Fe_(4)O_(9)的传统水热法进行了优化改进,并探索了其压电催化降解性能及相关机理。利用XRD、SEM、XPS等表征手段分析了Bi_(2)Fe_(4)O_(9)样品的形貌尺寸和元素分布,利用FPM、压电瞬间电流等测试了其压电性能,以罗丹明B模拟废水考察了基于Bi_(2)Fe_(4)O_(9)压电催化的高级氧化体系。结果表明,通过改进水热法制备的Bi_(2)Fe_(4)O_(9)样品是具有光滑表面、单分散性、平均尺寸为910 nm×82 nm的薄片状形态纳米片结构。XRD及XPS结果表明,Bi_(2)Fe_(4)O_(9)样品纯度高,且Bi、Fe、O元素均匀分布。PFM及压电电流测试发现,Bi_(2)Fe_(4)O_(9)纳米片具有很好的压电催化性能。超声波空化诱导Bi_(2)Fe_(4)O_(9)纳米片压电催化S_(2)O_(8)^(2-)体系(US/Bi_(2)Fe_(4)O_(9)/S_(2)O_(8)^(2-))的罗丹明B(RhB)去除率达97.8%,表明超声活化压电和压电催化多场耦合系统具有显著的协同促进作用。

硅藻土/Bi_(2)MoO_(6)/g-C_(3)N_(4)复合材料的制备及其降解四环素的研究

采用新颖的热缩聚法制备得到石墨相氮化碳(g-C_(3)N_(4)),通过表面修饰钼酸铋、硅藻土进行改性得到硅藻土/Bi_(2)MoO_(6)/g-C_(3)N_(4)复合光催化材料。借助SEM(扫描电子显微镜),EDS(能谱仪),XRD(X射线衍射仪),FTIR(傅里叶变换红外光谱仪),UVV1SDRS(紫外可见漫反射光谱仪),PL(光致发光光谱仪),比表面积及孔径测试仪和电化学工作站等多种仪器对复合材料进行表征,并研究了其降解废水中的盐酸四环素(TC)的光催化性能。结果表明,硅藻土/Bi_(2)MoO_(6)/g-C_(3)N_(4)复合材料表现了良好吸附光催化协同作用和优异的稳定性。在可见光照射下反应120 min对TC的降解率最高达到了95.3%,比二元复合材料Bi_(2)MoO_(6)/g-C_(3)N_(4)的89.1%及纯g-C_(3)N_(4)的66.3%均有较大提升。本研究为吸附光催化协同处理水中抗生素类提供了新思路。

Ag_(3)PO_(4)/GO/Bi_(2)MoO_(6)复合材料的制备及用于尾矿废水中黄药的高效降解

用两步水热法合成了Ag_(3)PO_(4)/GO/Bi_(2)MoO_(6)三元复合材料。通过控制GO与Ag_(3)PO_(4)前驱体的添加量,制备出一系列不同负载比的Ag_(3)PO_(4)/GO/Bi_(2)MoO_(6)复合材料,以乙基黄药为目标降解物评价其光催化性能。同时采用FT-IR、SEM和UV-vis等手段表征复合材料的微观形貌及光学性能。结果表明:与Bi_(2)MoO_(6)和GO/Bi_(2)MoO_(6)相比,Ag_(3)PO_(4)/GO/Bi_(2)MoO_(6)复合材料的光催化活性显著提高,当GO添加量为5 mg、Ag_(3)PO_(4)前驱体添加量为8 mmol时,其光催化速率约为GO/Bi_(2)MoO_(6)的7.6倍,是Bi_(2)MoO_(6)的34.0倍。此外,同实验条件下,循环利用5次后Ag_(3)PO_(4)/GO/Bi_(2)MoO_(6)复合材料降解率仍保持良好的稳定性。

g-C_(3)N_(4)@Bi_(2)WO_(6)的制备及其光催化性能研究

将g-C_(3)N_(4)和Bi_(2)WO_(6)制备复合材料g-C_(3)N_(4)@Bi_(2)WO_(6),通过SEM、XRD以及PL等技术对g-C_(3)N_(4)@Bi_(2)WO_(6)进行了结构和光学性质的表征,并以罗丹明B(RhB)为目标染料,考察了不同负载量的催化性能差异,推测其光催化机理.实验证明复合材料稳定性很好,并且催化性能相对于纯的g-C_(3)N_(4)和Bi_(2)WO_(6)有了很大的提高.这项工作为高活性异质结构光催化剂的设计和合成提供了思路.

TiO_(2)/Bi_(4)Ti_(3)O_(12)复合光阳极的制备及光电化学性能研究

合成了钛酸铋/二氧化钛(TiO_(2)/BTO)复合纳米棒阵列,并研究了其光电催化性能。通过水热法制备了TiO_(2)纳米棒阵列,采用凝胶-溶胶法在TiO_(2)纳米棒阵列表面复合Bi_(4)Ti_(3)O_(12)(BTO)薄膜获得TiO_(2)/BTO复合纳米棒阵列。结果表明,TiO_(2)/BTO复合纳米棒阵列形貌均一、结晶良好。光电催化测试表明,由于BTO对可见光吸收的增加以及与TiO_(2)间形成的半导体异质结,TiO_(2)/BTO复合纳米棒阵列的光电化学性能均高于纯的TiO_(2)纳米棒阵列,最优TiO_(2)/BTO复合光阳极的光电流密度达0.6 mA·cm^(-2)。

构建MnFe_(2)O_(4)/Bi_(2)MoO_(6)异质结构光催化剂活化PMS降解苯酚

采用水热法成功合成MnFe_(2)O_(4)/Bi_(2)MoO_(6)复合材料光催化剂用于活化过硫酸盐(PMS)降解苯酚。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等一系列测试方法,对光催化剂的元素组成和微观形貌进行了分析。实验结果显示,二者在微观层面建立了联系,形成了异质结结构,促进光载流子的迁移,降低电子和空穴的重组率。紫外-可见吸收光谱显示MnFe_(2)O_(4)/Bi_(2)MoO_(6)复合材料对光的响应范围扩大,对光的利用率提高。实验探究了MnFe_(2)O_(4)和Bi_(2)MoO_(6)的最佳复合比例,其中MnFe_(2)O_(4)-10/Bi_(2)MoO_(6)具有最佳降解效果,60 min内苯酚的去除率为92.6%。自由基捕获实验结果显示,OH,SO_(4)^(·-),·O_(2)^(-)和h^(+)为光催化反应的活性物种。通过DFT理论计算分析了苯酚分子的电子结构信息,推断了反应活性位点。

CuWO_(4-x)/Bi_(12)O_(17)Cl_(2)梯型异质结增强PMS活化性能用于高效抗生素去除

利用光催化剂中产生的光生电荷活化过一硫酸盐(PMS)用于抗生素等污染物的去除,由于结合了光催化反应和PMS活化的独特优势,近年来引起了广泛的关注。然而,对于单一光催化剂,严重的光生电子空穴对的复合限制了其活化PMS的效率。于此,本文构建了CuWO_(4-x)/Bi_(12)O_(17)Cl_(2)光催化剂,通过梯型异质结促进电荷分离,实现高效PMS活化。通过X射线衍射仪技术(XRD)、高分辨透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和紫外-可见漫反射光谱(UVVis)等分析手段对所制备催化剂的形貌和结构进行了详细的表征。另外,通过在可见光照射下降解四环素(TC),系统地研究了CuWO_(4-x)/Bi_(12)O_(17)Cl_(2)的催化活性。结果发现,与CuWO_(4-x)和Bi_(12)O_(17)Cl_(2)相比,CuWO_(4-x)/Bi_(12)O_(17)Cl_(2)表现出了明显增强的四环素降解活性:在加入微量的PMS及可见光照射30分钟后,对四环素的降解效率达到了94.74%。X射线光电子能谱以及捕获实验结果表明,CuWO_(4-x)/Bi_(12)O_(17)Cl_(2)复合材料遵循梯型异质结电荷迁移机制。得益于梯型异质结的构建,CuWO_(4-x)/Bi_(12)O_(17)Cl_(2)光催化剂中电子和空穴的传输与分离效率得到显著提高,同时还能保持复合材料最佳的氧化还原能力。此外,对比反应前后样品的X射线光电子能谱结果,发现铜离子和氧空位也参与PMS活化,这将促进反应中活性自由基的产生,从而进一步提高了TC的降解效率。本研究为合成可高效活化PMS和降解抗生素的梯型异质结光催化剂提供了新的思路。

肖特基异质结Pt/Bi_(4)O_(5)Br_(2)的制备及其光催化性能研究

以Bi_(4)O_(5)Br_(2)为前驱体,通过静电吸附辅助光还原法成功制备了低负载量(0.05%~0.50%,质量分数)且高分散Pt纳米粒子修饰Bi_(4)O_(5)Br_(2)光催化剂体系.对一系列Pt/Bi_(4)O_(5)Br_(2)样品进行了降解双酚A(BPA)活性测试,结果表明,0.20%Pt/Bi_(4)O_(5)Br_(2)样品在模拟太阳光照射30 min对BPA的降解效率达96%,远高于单一Bi_(4)O_(5)Br_(2).通过一系列表征手段(XRD,SEM,TEM,XPS,UV-vis DRS,PL等)对催化剂的结构形貌、化学组分及光学性质进行了系统性研究.研究发现,0.20%Pt/Bi_(4)O_(5)Br_(2)复合物活性显著提高的主要原因归因于以下几点:第一,Pt作为电子捕获陷阱提高了光生电子-空穴的分离效率;第二,贵金属等离子共振效应提高其光利用效率;第三,Pt与Bi_(4)O_(5)Br_(2)构成肖特基异质结,提高了光生载流子利用率.此外,根据捕获剂实验证明光催化过程中主要的活性物种是h^(+)和·OH,并提出相应的反应机理,该结果为低含量贵金属修饰铋基材料提供一定的理论基础和指导意义.

B位Mn/W共掺杂对Bi_(4)Ti_(3)O_(12)铋层状压电陶瓷的电学性能影响

采用直接反应烧结法制备Mn/W共掺杂的Bi_(4)Ti_(3-x)(Mn_(1/3)W_(2/3))_(x)O_(12)(BITMW-100x,0.01<x<0.07)铋层状高温压电陶瓷,研究Mn/W掺杂含量对BITMW-100x陶瓷的结构和电学性能的影响。XRD图谱结果显示,所有样品均表现出单一相。随着Mn/W掺杂含量的增加,SEM图谱中观察到陶瓷晶粒的尺寸呈现先变大后变小的趋势。介温图谱中发现Mn/W的掺杂能有效抑制Bi_(4)Ti_(3)O_(12)陶瓷样品的介电损耗,同时居里温度也呈现小幅度下降。Mn/W在取代Ti离子后能减少Bi_(4)Ti_(3)O_(12)陶瓷的氧空位缺陷浓度,减少氧空位对电畴的钉扎效应,提升压电系数。当Mn/W掺杂含量x=0.05时,陶瓷样品具有最佳的综合性能:介电损耗(tanδ)为0.7%,居里温度为674℃,压电常数(d_(33))为18.1pC·N^(-1),同时压电常数具有良好的热稳定性。

Ag/Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)复合材料的制备及光催化性能研究

结合光还原法和物理混合的方法合成了新型光催化Ag/Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)复合材料.利用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、比表面积(BET)、紫外-可见漫反射光谱(DRS)、光致发光光谱(PL)等方法对样品的结构、形貌和光学性能进行了研究.光催化实验结果表明,Ag/Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)复合材料的可见光降解能力比纯Bi_(5)O_(7)I,g-C_(3)N_(4)和Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)复合材料明显提升.其中样品1wt%-Ag/Bi_(5)O_(7)I/g-C_(3)N_(4)性能最好,在60 min内对甲基橙(MO)的降解效率达到96.4%.

室温脉冲激光原位沉积技术制备Cu_(2)(Zn_(1-x)Fe_(x))SnS_(4)/Bi_(2)S_(3)异质结及其光电性能

采用具有磁性的Fe取代Cu_(2)ZnSnS_(4)(CZTS)中Zn组分,制备Cu_(2)(Zn_(1-x)Fe_(x))SnS_(4)(CZFTS)薄膜。将电子传输层Bi_(2)S_(3)与CZFTS耦合,采用室温脉冲激光沉积技术(RT-PLD)制备了CZFTS/Bi_(2)S_(3)异质结构。研究了Fe掺杂对于CZFTS薄膜形貌、结晶度和吸光度的影响。测试了单层薄膜和异质结构的光电响应特性,实验表明与单层CZFTS薄膜相比,CZFTS/Bi_(2)S_(3)异质结在可见光区域内的光电响应速度至少提高了一个数量级,响应时间缩短至几十ms。

适用于化学生物学专业物理化学课程的综合性实验:Bi_(4)O_(5)Br_(2)光催化降解卡马西平及产物的毒性评价

建立了一个包括Bi_(4)O_(5)Br_(2)光催化剂的制备及结构表征、活性测定和降解产物生物毒性评价的系统性物理化学综合实验。通过水解法制备了可见光响应光催化剂Bi_(4)O_(5)Br_(2),对其结构和光吸收性能进行了X射线粉末衍射(XRD)和固体紫外-可见漫反射光谱(UV-vis DRS)表征,并测定了其对卡马西平的光催化氧化性能。考察了降解产物对蚕豆根尖细胞微核率的影响,评价了卡马西平降解产物的生物毒性。该综合实验实现了光催化技术、物理化学实验教学、生物毒性评价相关内容的结合,有利于提高化学生物学专业学生专业知识的交叉融合,也有利于提高学生的综合实验能力,对培养应用型、复合型人才具有重要意义。