肖特基异质结Pt/Bi4O5Br2的制备及其光催化性能研究

以Bi4O5Br2为前驱体,通过静电吸附辅助光还原法成功制备了低负载量(0.05％～0.50％,质量分数)且高分散Pt纳米粒子修饰Bi4O5Br2光催化剂体系.对一系列Pt/Bi4O5Br2样品进行了降解双酚A(BPA)活性测试,结果表明,0.20％Pt/Bi4O5Br2样品在模拟太阳光照射30 min对BPA的降解效率达96％,远高于单一Bi4O5Br2.通过一系列表征手段(XRD,SEM,TEM,XPS,UV-vis DRS,PL等)对催化剂的结构形貌、化学组分及光学性质进行了系统性研究.研究发现,0.20％Pt/Bi4O5Br2复合物活性显著提高的主要原因归因于以下几点:第一,Pt作为电子捕获陷阱提高了光生电子-空穴的分离效率;第二,贵金属等离子共振效应提高其光利用效率;第三,Pt与Bi4OsBr2构成肖特基异质结,提高了光生载流子利用率.此外,根据捕获剂实验证明光催化过程中主要的活性物种是h+和·OH,并提出相应的反应机理,该结果为低含量贵金属修饰铋基材料提供一定的理论基础和指导意义.