PVP/BiOCl/BiOBr的制备及其光催化降解联苯胺性能研究

张龙，葛建华，陈羽冲，丁修龙，郑旭阳

(安徽理工大学 地球与环境学院，安徽 淮南 232001)

联苯胺由于其苯环结构具有较高化学稳定性，难以自然降解[1]。常规的废水处理方法会产生大量污泥，造成二次污染[2-5]；而高级氧化法的高成本连续紫外线辐射限制了其应用范围[6]。卤化氧铋系半导体材料由于其独特的层状结构，在光催化领域得到了广泛的应用[7-8]。但其对可见光的利用率低及对有机物吸附性能差，最常见策略是构造异质结提高单个半导体光催化性能[9-10]；利用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)良好的空间调整效应[11-12]，能够有效改善催化剂的吸附性能。在本研究中，采用溶剂热法制备PVP/BiOBr/BiOCl多孔复合材料，以联苯胺为降解底物，研究复合材料的光降解效率，并结合实验结果，分析其降解机理。

1 实验部分

1.1 试剂与仪器

硝酸铋、氯化钠、溴化钠、乙二醇、联苯胺均为分析纯；聚乙烯吡咯烷酮(PVP)，优级纯；实验用水为自制去离子水。

TD24-WS医用离心机；KQ-50DB数控超声波清洗器；JJ 124 BC电子天平；101-00BS电热鼓风干燥箱；76-2磁力加热搅拌器；PLS-LAX500长弧氙灯光源；UV-2201紫外可见吸收光谱仪；Smartlab SE X射线衍射仪(XRD)；Gemin 300扫描电镜(SEM)；ASAP2020氮气吸脱附仪。

1.2 光催化剂的制备

1.2.1 BiOCl/BiOBr复合材料的合成[13]将2.8 mmol 的Bi(NO3)3·5H2O超声30 min溶于 50 mL 乙二醇中，在搅拌状态下加入等摩尔质量的NaCl和NaBr，混合均匀后，转移到聚四氟乙烯高压反应釜中，放入烘箱中，160 ℃反应12 h。冷却、去离子水洗涤多次，于60 ℃下烘干，得到浅白色的催化剂BiOCl/BiOBr。

1.2.2 PVP/BiOCl/BiOBr复合材料的合成[14]将Bi(NO3)3·5H2O和0.15 g的PVP等超声30 min溶于50 mL乙二醇中，加入不同摩尔比的NaCl和NaBr，继续搅拌，转移到反应釜中，放入鼓风烘箱中，160 ℃下反应12 h。……