层状Bi_(4)O_(5)Br_(2)/Bi_(2)WO_(6)异质结的构建及其光催化机理研究OA

典型抗生素污染物磺胺甲噁唑的高效去除是水处理领域面临的重大挑战.针对单一Bi_(2)WO_(6)因其与污染物界面亲和力不足及光生载流子快速复合导致的极低光催化效率,通过溶剂热⁃原位生长法成功构建了层状Bi_(4)O_(5)Br_(2)/Bi_(2)WO_(6)异质结光催化剂.表征结果证实,两种组分之间形成了紧密的异质结界面.其中,Bi_(4)O_(5)Br_(2)/Bi_(2)WO_(6)⁃0.3(BOB/BWO⁃0.3)表现最佳,可见光照射90 min后对磺胺甲噁唑的降解率高达83%,表观反应动力学常数(k_(app))为0.0183 min^(-1),与单一Bi_(2)WO_(6)(降解率为3%,k_(app)为0.000277 min^(-1))比较,该复合材料的降解性能提升了约26.7倍,k_(app)提升了约65倍.活性物种捕获实验结果表明超氧自由基(·O_(2)^(-))在降解过程中起主要作用.结合Mott⁃Schottky测试与X射线光电子能谱等表征结果,进一步揭示了异质结结构促进光生载流子分离与迁移的内在机制.该机制不仅有效促进了光生载流子的分离与转移,也显著改善了催化剂表面对污染物的界面作用.循环实验证实了BOB/BWO⁃0.3具有良好的稳定性.本研究通过构建异质结,成功克服了单一Bi_(2)WO_(6)的性能瓶颈,为高效铋基光催化剂的设计提供了新策略.