研磨-焙烧法制备La2O3/BiOCl复合光催化剂及其对高浓度染料降解性能

首先利用沉淀法合成了BiOCl纳米片, 然后利用研磨-焙烧法将La 2 O 3 纳米颗粒复合到BiOCl纳米片中, 制备了一系列La 2 O 3 /BiOCl复合光催化剂(La 2 O 3 : 1wt%、2wt%、4wt%、8wt%)。运用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和光致发光(PL)谱等对样品的晶相、光吸收和表面性能等进行了表征。以紫外灯( λ =254 nm)为光源, 评价了所制备样品光催化降解高浓度染料酸性橙II(40×10 -6 )的活性。结果表明, 经过研磨-焙烧后该系列催化剂均具有较好的结晶性能, 同时2~5 nm的La 2 O 3 纳米粒子粘附在BiOCl纳米片表面。200℃焙烧制备的1wt%La 2 O 3 /BiOCl催化剂具有丰富的表面羟基, 对染料表现出较强的吸附性能。该催化剂表现了最高的光催化活性, 活性为纯BiOCl的2.4倍。另外, La 2 O 3 /BiOCl中的La 3+ 提供的氧化-还原势阱可能捕获光生电子, 从而阻止了光生电子(e–)和空穴(h+)的复合, 有利于光催化活性的提高。