铋基卤氧化物光催化剂的改性研究进展

于苗苗，张 静

（1.辽宁石油化工大学石油化工学院；2.辽宁石油化工大学环境与安全工程学院：辽宁 抚顺 113001）

发展新能源尤其是对太阳能的开发和利用对于解决能源危机及环境污染具有重要意义。光催化技术是太阳能可利用的一种有效途径，可以将太阳能转化为可储存使用的能源而解决能源危机问题，也可以通过太阳光照射降解有机污染物而解决环境污染问题，而且光催化技术具有反应条件温和、氧化能力强、不产生二次污染等优点，因此，吸引了众多研究人员的关注[1]。

铋元素拥有独特的外电子构型（6s2），其化合物带隙较窄，对可见光表现出良好的响应，因此铋系光催化剂成为近年来的研究热点。不管是Bi3+化合物，例如Bi2O3、Bi2WO6和BiVO4等，还是含Bi5+的NaBiO3、AgBiO3等，均具有较高的可见光光催化活性[2]。与其他光催化剂相比，铋基卤氧化物的含铋氧化物层（[Bi2O2]）与卤素层（[Xm]）之间，由于电荷分布不均所诱导产生的内建电场能有效促进光生电荷分离，因此铋基卤氧化物被认为是极具潜力的一种光催化材料。本文围绕几种典型的铋基卤氧化物，介绍他们的结构，分析总结铋基卤氧化物的改性领域的研究成果，以期为他们更广泛地应用和发展提供思路。

1 典型的铋基卤氧化物

铋基卤氧化物按照结构可分为2大类：Sillen族和Sillen−Aurivillius共生族。

Sillen族的分子式可表达为[M2O2][Xm][3-7]。其层状结构是由类CaF2结构的含铋氧化物层（[Bi2O2]）与卤素层（[Xm]）相互堆叠而成，如图1所示[8]。

图1 BiOCl的结构Fig.1 Structure of BiOCl

Sillen族常见的代表材料有BiOX（X=Cl、Br、I）、Bi3O4Cl、ABiO2Cl（A=Ca、Sr、Ba、Pb）等。以卤氧化铋BiOX为例，其晶型为PbFCl型，属于四方晶系[9]；……