采用密度泛函理论分析BiOCI和BiOB:复合材料之间电子转移方式,并计算BiOCI(102)和BiOBr(200)的功函数(图7(c)一(d))。结果表明,Bi0C1(102)和BiOBr(200)晶面的功函数分别为6.326,5.994eV。BiOCI是高功函数和低费米能级半导体,BiOB:是低功函数和高费米能级半导体(图7(e)),功函数同表明二者界面处存在电荷转移,因此,二者紧密接触后,e一在界面处由高费米能级BiOB:转移至低费米能级BiOCI,直至二者费米能级相等由于BiOB:在界面处失去e一而带正电,其能带边缘向上弯曲;BiOCI得到e一带负电,其能带向下弯曲,从而在界面处形成内电场。由可知,BiOCI和BiOB:受到光激发后,VB处激发的电子跃迁至CB,BiOCI中CB的e一将沿内电场快速转移至BiOB:的VB,从而保留了BiOB:中CB的e和BiOCI中VB的h",使BiOB:和BiOCI具有较强的氧化能力。由DFT分析可知,除传统n型异质结机理外,BiOCI和BiOB:之间还存在Z型电荷传递方式,即BiOCI样品CB产生的e一转移至BiOB:的VB,并与h+结合,使BiOB:的CB上聚集大量的光生e一和BiOCI的VB上积累较多h"。由于BiOB:的新CB电位与氧的还原电位相等,表面的e可以与O反应产生O=。同时,BiOCI的VB电位高于OH/OH一的还原电位(1.99eV),h+与HO或OH一反应生成OH。反应溶液中产生的强氧化性物质O,h.和OH均参与Hg。脱除反应,将其氧化为H。因此,复合材料构建的Z型异质结能有效促进电荷分离,保留光二氯乙烷厂家催化剂较强的化还原能力,进而增加复合材料的光催化性能。(1)BiOCI与BiOB:在光催化氧化过程中存在显著的协同作用,随着Br/C1摩尔比增大,BiOBr,,CI,_复合光二氯乙烷厂家催化剂脱汞效率先升高后降低,均显著高于纯BiOCI和BiOBr,且Br/C1最佳摩尔比为2:8。荧光灯辐照对光二氯乙烷厂家催化剂脱汞活性影响较大。与N03和SO茸一相比,C1一和C03对光二氯乙烷厂家催化剂脱汞系统抑制作用更显著。(2)由于BiOB:与BiOCI间存在较强的相互作用,复合光二氯乙烷厂家催化剂吸收特性介于BiOB:与BiOCI之间,且随着B:含量增加,复合光二氯乙烷厂家催化剂吸收能力规律地红移,说明掺杂B:提高了BiOCI的光吸收特征。(3)添加消除剂IPA,EDTA-2Na,BQ后,BiOBro=Clo$脱汞效率分别降至54.6%,33.7%,17.9%,说明光二氯乙烷厂家催化剂脱除Hg。过程中,O和h"为主要活性物种,OH作用较小。BiOBro=Clo$光二氯乙烷厂家催化剂构建的Z型异质结能有效提高电荷的分离,保留光二氯乙烷厂家催化剂较强的氧化还原能力,增加复合材料的光催化性能。http://www.anhuanchem.com |