一步法合成Ag/Bi2O2CO3复合材料及其光催化性能的研究

姚冲冲，杨 洁，王博文，雷 鸣

(北京邮电大学物理系，北京 100876)

一步法合成Ag/Bi2O2CO3复合材料及其光催化性能的研究

姚冲冲，杨 洁，王博文，雷 鸣

(北京邮电大学物理系，北京 100876)

本文采用一步法合成Ag/Bi2O2CO3复合材料，通过XRD、SEM、TEM、XPS、UV-vis等测试手段分析复合材料的晶型、形貌、元素化合价和禁带宽度。结果表明：Ag能够以单质纳米颗粒形式均匀地分散在片状Bi2O2CO3表面。通过光催化降解有机染料罗丹明B，效果最佳Ag/Bi2O2CO3复合物中Ag浓度为20%。当Ag的浓度进一步增大时，单质Ag颗粒会遮蔽一部分Bi2O2CO3催化位点，使得催化效率下降。

微电子学与固体电子学；光催化；罗丹明B；Ag/Bi2O2CO3。

0 引言

作为铋系层状化合物的代表，Bi2O2CO3具有独特的电子结构和光催化能力，是一种具有广阔运用前景的光催化剂。近年来，Bi2O2CO3在光催化方面的性质得到了广泛研究[1-3]。其结构由（Bi2O2）2+层和CO2-层交替组成，是一种典型的“sillén”结构，其禁带宽度为3.1 eV左右，光响应范围主要集中在紫外光区域，光谱利用率有待进一步提高[4]。为了提高Bi2O2CO3的光催化率，到目前为止，改善Bi2O2CO3光催化能力的研究主要集中在与其他光催化的复合并形成异质结上，如graphene-Bi2O2CO3[5]， Bi2O2CO3/Bi2MoO6[6]，Ag-Bi2O2CO3/Bi3.64Mo0.36O6.55/ Bi2MoO6[7]等；以及通过调控Bi2O2CO3的微观形貌，提高其光催化活性[8]。而对Bi2O2CO3与贵金属复合的研究却鲜见报道。

因此，本文采用贵金属Ag与Bi2O2CO3复合，研究贵金属Ag的复合对Bi2O2CO3光催化性能的影响。对于TiO2光催化剂来说，贵金属Ag能与半导体近表面接触形成肖特基势垒，形成电子捕获陷阱，进而阻止电子与空穴的重新复合，提高光催化效率[8-10]。与其他多步法合成贵金属Ag复合物不同的是，本文采用一步法合成Ag/Bi2O2CO3，并探索最佳复合量及Ag对Bi2O2CO3性能的影响。……