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MoS2/BiOI复合光催化剂制备及其光催化氧化还原性能
摘要点击 212  全文点击 86  投稿时间:2018-06-09  修订日期:2018-07-04
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中文关键词  共沉淀法  花状  异质结  MoS2/BiOI  光催化
英文关键词  coprecipitation  flower-like  heterojunction  MoS2/BiOI  photocatalysis
作者单位E-mail
张亮 中国石油大学(华东)化学工程学院, 青岛 266580
石油石化污染物控制与处理国家重点实验室, 北京 102206 
2534666299@qq.com 
赵朝成 中国石油大学(华东)化学工程学院, 青岛 266580
石油石化污染物控制与处理国家重点实验室, 北京 102206 
zhaochch0821@163.com 
高先瑶 中国石油大学(华东)化学工程学院, 青岛 266580
石油石化污染物控制与处理国家重点实验室, 北京 102206 
 
闫青云 中国石油大学(华东)化学工程学院, 青岛 266580
石油石化污染物控制与处理国家重点实验室, 北京 102206 
 
王帅军 中国石油大学(华东)化学工程学院, 青岛 266580
石油石化污染物控制与处理国家重点实验室, 北京 102206 
 
董培 中国石油大学(华东)化学工程学院, 青岛 266580
石油石化污染物控制与处理国家重点实验室, 北京 102206 
 
侯亚璐 中国石油大学(华东)化学工程学院, 青岛 266580
石油石化污染物控制与处理国家重点实验室, 北京 102206 
 
中文摘要
      通过两步法合成花状MoS2/BiOI复合光催化剂,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外可见漫反射(UV-Vis)、光电子能谱(XPS)等方法对合成的样品进行了表征,对其可能的形成机制进行探究,通过电化学表征计算出BiOI与MoS2的价带与导带位置,显示复合材料形成了1型异质结.同时以罗丹明B(RhB)与含Cr6+溶液作为目标污染物测试光催化剂的氧化还原性能,相比于BiOI和MoS2单体,MoS2/BiOI复合光催化剂表现出更强的光催化氧化与还原能力,其中以质量分数为2%的MoS2与BiOI复合光催化剂效果最佳,可见光照20 min后RhB降解率达到98.92%,80 min后Cr6+溶液光催化还原率可达到97.87%,较纯BiOI分别提高了1.79倍与3.85倍,且经过4次重复利用后仍具有较高的光催化活性.光催化降解RhB过程中空穴(h+)与超氧自由基(·O2-)作为主要活性物种,其中空穴影响更为显著.
英文摘要
      Based on a two-step approach, a flower-like MoS2/BiOI composite with a heterojunction has been successfully fabricated. X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), UV-Vis diffuse reflectance spectroscopy (DRS), and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) were used to characterize the prepared MoS2/BiOI. The formation mechanism of this heterostructure was investigated. The valence band (VB) and conduction band (CB) of the MoS2/BiOI heterojunction have been calculated based on electrochemical characterization, implying the formation of a type I band alignment. The photodegradation of Rhodamine B (RhB) and Cr6+ were used to assess photocatalytic reduction and oxidation activities. The results show that the MoS2/BiOI composite structures perform much better than pristine MoS2 and BiOI. Among the composites with various MoS2 contents, 2% MoS2/BiOI exhibits the best efficiency with respect to the degradation of RhB. After irradiation for 20 minutes, the degradation rate of RhB was 98.82%, which is 1.79 times higher than that using pure BiOI. After irradiation for 80 minutes, the removal of Cr6+ was 97.87%, which is 3.85 times higher than that using pure BiOI. Holes and·O2- are the main reactive species during the photocatalytic process of RhB degradation; holes play the leading role.

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