BiOI/g-C3N4催化剂的制备及其光催化降解罗丹明B性能

doi:10.19964/j.issn.1006-4990.2023-0022

摘要/Abstract

摘要：

以三聚氰胺为原始材料，以水热和煅烧法制备的石墨相氮化碳（g-C₃N₄）为载体，采用沉淀法构建了氮化碳复合碘氧化铋（BiOI）纳米级复合催化剂。考察了BiOI负载量、表面活性物质的种类和用量对复合催化剂吸附和光催化降解罗丹明B的影响，并对催化剂进行了表征。结果表明，当BiOI质量分数为66%、使用18.75 g/mL的非离子型高分子表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮（PVP）时，所制得的催化剂带隙适宜，粒径适中，且主要含有BiOI（102）晶面，吸附和降解效果最佳，对RhB的降解率可达到98.4%。该复合材料在重复使用5次后降解率仍然可以达到87.1%。此外，BiOI/g-C₃N₄催化降解15 mg/L的RhB溶液的反应符合一级动力学方程，其速率常数为0.161 8 min^-1。

关键词: 碘氧化铋, 氮化碳, 罗丹明B, 光催化

Abstract:

Using melamine as the raw material and graphite phase carbon nitride（g-C₃N₄） prepared by hydrothermal and calcination methods as the carrier，a carbon nitride composite bismuth oxide iodide（BiOI） nanoscale composite catalyst was constructed by precipitation method.The effects of BiOI loading，type and amount of surfactant on the adsorption and photocatalytic degradation of Rhodamine B on the composite catalyst were investigated，and the catalyst was characterized.It was found that when the mass fraction of BiOI was 66% and the non-ionic polymer surfactant polyvinylpyrrolidone（PVP） of 18.75 g/mL was used，the prepared catalyst had appropriate band gap，moderate particle size，and mainly contained BiOI（102） crystal surface.The adsorption and degradation effect of this catalyst was the best，and the degradation rate of RhB could reach 98.4%.More importantly，87.1% of RhB degradation was obtained after 5 reuses of the composite.Furthermore，degradation of 15 mg/L RhB over BiOI/g-C₃N₄ was a first order reaction，of which the rate coefficient was 0.161 8 min^-1.

Key words: BiOI, C₃N₄, Rhodamine B, photocatalysis

中图分类号:

TQ426

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