形态可控Bi₄O₅Br₂的软模板法制备及其可见光催化性能研究

【作者】 茅丹俊； 孙成； 杨绍贵；

【机构】 污染控制与资源化研究国家重点实验室南京大学环境学院；

【摘要】 我们采用离子液体微乳液法（IL/W）,成功制备了新奇的形态可控的富铋Bi₄O₅Br₂可见光催化材料,包括二维纳米片,三维单分散的层状微球和空心球。表面活性剂TX-100作为IL/W微乳液的稳定剂,其浓度显着影响着所得Bi₄O₅Br₂晶体的形态和大小。可能的形成机制也已经被讨论过。紫外-可见漫反射光谱和密度泛函理论（DFT）计算表明,Bi₄O₅Br₂相对于传统的BiOBr具有更强的可见光吸收和更负的导带最小值（CBM）,有利于有效激活分子氧产生·O₂^-。此外,通过在可见光照射下除去杀真菌剂邻苯基苯酚（OPP）和抗菌剂诺氟沙星（NOR）和盐酸四环素（TC）,我们研究了不同形貌的富Bi的Bi₄O₅Br₂的光催化活性,并与BiOBr进行比较。结果显示,Bi₄O₅Br₂中空球和层状微球具有比Bi₄O₅Br₂和BiOBr纳米片更高的光催化效率,这主要归因于中空/层状球形结构和富铋策略。通过清除剂实验和EPR方法,·O₂^-和h⁺被鉴定为光降解过程中的主要光活性物质。这项研究为具有可控形态和增强光催化活性的其他新型空心结构材料的设计和探索提供了一个踏脚石。更多还原