梯形异质结Bi2O3/BiOI的制备及降解四环素的机制研究

摘要

以绿色焙烧方法制备梯形异质结复合材料Bi2O3/BiOI,将复合材料Bi2O3/BiOI用于抗生素生产废水中四环素的降解,并与纯的Bi2O3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Bi2O3/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Bi2O3/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0.01859 min-1。密度泛函理论计算显示,Bi2O3与BiOI的功函数分别为3.0、6.0 eV。梯形异质结复合材料Bi2O3/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Bi2O3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Bi2O3/BiOI具有较高光催化活性的原因。