微波制备Co2+掺杂BiOBr催化剂及其光催化性能

甘蒙蒙，张淑娟

(1. 天津科技大学化工与材料学院，天津 300457；2. 天津科技大学理学院，天津 300457)

近几年来，大量的有机染料被应用在了造纸、塑料、制药以及纺织等领域，应用过程中所产生的大量工业废水不仅污染了环境也对人们的健康安全造成了很大的危害[1-2]．因此，工业废水的处理与控制成为一个亟需解决的问题．半导体光催化技术作为一种新型的污染物处理技术受到越来越多的关注，其操作条件简单，在室温常压下就可以进行，且在反应过程中仅需要太阳能作为能量的来源．除此之外，光催化降解技术不仅可以深度降解水中的污染物，它还具有能耗低、无二次污染、使用范围广等优点，在废水处理方面有很大的应用前景[3-4]．在众多的半导体光催化剂材料中，BiOBr作为一种 P型半导体光催化剂，由双层[Bi2O2]中间夹杂着 Br原子形成独特的双层结构，具有很好的光催化活性和稳定性．但是由于其很高的光生电子和空穴的再结合率，严重影响了BiOBr的应用．因此，通过对 BiOBr进行研究，降低其光生电子与空穴的再结合率，可以有效地提高BiOBr的光催化活性．目前，提高光催化剂活性的主要方法有离子掺杂、贵金属沉积以及半导体材料复合等[5-7]．其中离子掺杂被认为是一种提高催化剂光催化活性的有效方法，例如 F-对 TiO2的掺杂[8]、Bi3+对Ag3PO4的掺杂[9]、F-对 BiOCl的掺杂[10]等．研究表明，离子掺杂可以提高晶体的结晶度，增加比表面积，降低光生电子和空穴的再结合率，并可以降低催化剂的……