【催化】碘氧化铋基同型异质结光催化剂的原位合成及其对典型污染物三氯生的降解

来源：X一MOL资讯

近年来，p-n异型异质结的研究比较广泛，但相对这一异质结的同型异质结（n-n型和p-p型）研究较少。经过不断尝试，渤海大学化学化工学院常春课题组利用简单、低成本的溶剂热法+高温煅烧法原位合成了碘氧化铋基n-n同型异质结光催化剂（Bi7O9I3/Bi5O7I），并将其在模拟太阳光下应用于典型药物及个人护理品（Pharmaceutical and Personal Care Products, PPCPs）——三氯生（Triclosan, TCS）的降解，取得了很好的效果。该研究通过莫特-肖特基测试（Mott-Schottky）结合紫外可见漫反射光谱分析了光生载流子在催化剂表界面的迁移、分离机制；通过捕获剂实验以及电子自旋共振技术（ESR）分析了TCS的降解反应机理；通过高效液相色谱-质谱技术（HPLC-MS）检测了降解产物，并对降解反应历程进行了推导。该成果对于同型异质结光催化剂在环境与能源领域的应用具有重要的意义。

Fig. 1 Photocatalytic degradation (a) and pseudo first-order rate constant (b) of TCS by Bi7O9I3, Bi7O9I3-350, Bi7O9I3-450, Bi7O9I3-550, Bi7O9I3-650, and Bi7O9I3-750 under simulated solar irradiation.

Fig. 2 Mott-Schottky plots of Bi7O9I3 (a), Bi7O9I3-450 (b), Bi7O9I3-550 (c); the (αhv)1/2vs. energy of absorbed light plots for band gap calculation of sample Bi7O9I3 and Bi7O9I3-550 (d).

Fig. 3 Energy bands of n type Bi7O9I3 and n type Bi5O7I, and the transfer of photo-generated carriers in the Bi7O9I3/Bi5O7I heterojunction under simulated solar light irradiation.

Fig. 4 Scavenger effects on degradation of TCS (a) and the reaction rate (b) of Bi7O9I3-450 in the trapping experiments under simulated solar irradiation. ESR signals of the (c) DMPO-•O2- and (d) DMPO-•OH for the Bi7O9I3-450 under simulated solar light irradiation.

Fig. 5 Degradation products and reaction pathway of TCS.

相关结果发表在Applied Catalysis B: Environmental上，第一作者和通讯作者为常春博士，该成果以渤海大学为第一完成单位，唯一通信单位，相关研究获得了国家自然科学基金以及渤海大学研究生创新基金的资助。