1. 研究目的与意义及国内外研究现状

二十世纪以来，随着人类社会的不断进步与发展，环境污染和能源危机问题变得日益严重，如今已经严重危害到我们的生产生活，对我们的生存环境发起了挑战。其中,水污染尤为严峻。我们的水源中含有多种有害污染物，例如从工厂排放的工业废水，农田使用残留的农药，自然中存在的微量有机污染物，这些无不危害着人类的用水安全。因此全球的科学家们都致力于研究新的方法来解决这些污染问题。传统的方法虽然在一定程度上解决了燃眉之急，但每种方案都有其局限性，不能普遍应用，例如：工作效率低下、再次污染、消耗能量高，应用范围小等。因此我们迫切需要开发一种工作效率高，耗能低，适用广，无污染的新型环保处理方法。而半导体光催化技术正是一种可以简单高效降解污染物的方法，并且BiVO₄/BiOCl半导体复合物是一种催化性能优越的催化剂。本论文通过利用实验制备得到的 BiVO₄/BiOCl粉末在模拟太阳光的氙灯照射下降解甲基橙和罗丹明B溶液，研究其可见光催化有机染料的光催化性能并与原始催化剂BiOCl活性作比较。

国内外研究现状

早在2006年，zhang等就用水解法将盐酸与氧化铋反应制备出层状BiOCl，在紫外灯光照下，相比P25二氧化钛具有更好的光催化活性。Gao等利用简单的一步水热法将BiOCl和BiVO₄复合，形成新的异质结，其中15%AgCl/BiOCl在25min就能将罗丹明B完全降解。Ding等采用硝酸铋和HCl作为铋源和氯源进行水热反应，再通过调节PH值使BiOCl暴露不同的晶面，当PH=5时，{001}的暴露面最多，降解染料的活性也最高，可以完全降解。Zhu等采用溶剂热法并结合光沉积法制备出了Ag/BiOI，发现当Ag 的质量分数为2.09%时，10min内对大肠杆菌的杀菌效率可以高达99.99%。Zhang等用乙二醇辅助溶剂热法制备了花片状掺杂I的BiOClBr微球，可以在60 min内将罗丹明B完全降解。Li等用水热法制备了不同摩尔比的BiOCl/BiOI复合材料，在可见光下比纯的BiOCl和BiOI的光催化降解甲基橙和罗丹明B的活性都高，通过能带结构分析可以确定这是半导体异质结导致了光生电子空穴的有效分离，从而提高了量子效率。

2. 研究的基本内容

本论文为了解决BiOCl电子空穴复合几率高，量子效率低，吸收光谱窄等问题，采用半导体复合的方法对BiOCl进行改性。首先通过醇热法和溶剂热法制备出了不同晶型的BiOCl,然后以BiOCl为基底用水热法原位生长出BiVO4,并成功制备出BiVO₄/BiOCl异质结结构的催化剂。以光降解甲基橙与罗丹明B为探针反应，评价该催化剂与原始催化剂的光催化活性，讨论了材料晶相对催化性能的影响。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

通过实验研究不同百分比与ph值条件下制备出的biocl与bivo₄/biocl样品在氙灯照射下对甲基橙和罗丹明b溶液的降解率，来分析biocl与bivo₄/biocl的光催化活性，并找出最佳制备条件。

2016年1月-2016年2月阅读文献

2016年2月-2016年4月实验研究

4. 参考文献

[1]戈磊.新型pt/bivo₄可见光活性光催化剂的制备和表征[j].无机材料学报，2008,23(3):449-453.

[2]赖康荣，孙毅，崔秀花，陈惠敏. 铋基半导体光催化材料的研究进展[j].新疆大学学报，2013, 30(4): 431-438.

[3] lin x, liu d, guo x y, et al. fabrication and efficient visible light-induced photocatalytic activity of bi₂moo₆/bipo₄composite[j]. j. chem. phys. sol., 2015, 76(12):170-177.

[4] 刘守新,刘鸿,光催化及光电催化基础与应用[m].北京:化学工业出版社,2006.