自 1972 年 Fujishima 发现在光照下 TiO2 能分解水以来[2]，半导体光催化剂在 太阳能转化及有机污染物光催化降解方面的应用已经成为人们探究的热点。在这 类半导体中异质结结构备受关注，因为这种独特的结构可以显著地降低光催化过 程中空穴和光生电子的复合，并且大大提高产品的光降解活性。近年来，人们已

经 在 此 基 础 上 成 功 制 备 了 许 多 具 有 此 类 结 构 的 半 导 体 复合 催化剂，如 

Bi2O2CO3/BiOI[3] ，Bi2S3/BiOCl[4] ，Bi2S3/BiVO4[5] ，Bi2S3/BiOI[6] ，α-Fe2O3/CdS[7]

等。由于导带和价带适当的对准，两个成分之间的协同作用可以促进光生载流子 的分离率，使得电子或空穴在界面上更容易转移。因此，使载体能够更有效地和 水中各类污染物反应，最终通过光催化过程使其降解为无危害物质。因为具有异 质结结构的复合光催化剂在光方面的有天生的优势，使其在降解污染物和解决环 境问题方面凸显出了广阔的应用前景。

 

1。2 光催化技术简介

 

光催化技术目前是比较热门的研究课题，并且操作较为简单，另外还具有 以下优点：(1)水中的机污染物均可以被降解为无危害的物质；(2)不需要另外 的电子受体；(3)光催化剂安全，无毒并且可以重复利用的特点；(4)太阳能可 以作为光源激活光催化剂[8,9]。

 

 

 

图 1。1 光催化原理图

 

光催化的基本原理是：当半导体受到的光子照射后，若光子能量比禁带宽度 要高，价带(VB)上的电子(e-)会受激发跃迁到导带(CB)上，随之产生一个空穴(h+)， 即得到光生电子/空穴结构。在电场作用下 e-与 h+会进一步分离并迁移到半导体 表面。使得 h+与半导体表面吸附的 OH-和 H2O 反应生成·OH，·OH 可以夺取吸 附物质或者溶剂中的电子，使的吸附物质被进一步被氧化，最终使得溶液中的污 染物被降解无危害物质[10,11]。如图 1。1 所示。光催化机理亦可用下图说明:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

图 1。2 光催化机理图

 

1。3 铋系化合物的研究进展

 

1。3。1 Bi2O2CO3 光催化剂的研究进展

1。4 本文主要研究工作

 

本课题主要研究任务即是先通过水热法和软化学法制备 Bi2O2CO3，然后，采 用共沉淀法及离子交换法制备了 Bi2S3/Bi2O2CO3 复合物。进而通过改变铋源、硫 源、反应体系、时间和温度等一系列条件，制备得到性能或者形貌不同的样品， 进一步探究影响其光催化活性的主要因素，通过不断改变配方争取制备出性能、 形貌和结构都较为不错的样品。

实验的表征样品形貌的手段主要有采用 TEM、XRD、XPS 和 Raman 光谱等 表征测试；样品的光学性质的测定主要采用固体紫外实验，并通过得到的图谱计 算得到样品的带隙值；通过使用光化学反应仪，在可见光(λ>400 nm)条件下降解 RhB 来对比所制备样品的降解活性。论文网

 

 

2 实验试剂及仪器

 

2。1 实验试剂

 

实验所用试剂见表 2。1。

 

Bi2S3-(BiO)2CO3复合物的光催化性能(3):http://www.youerw.com/huaxue/lunwen_87084.html