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BiOI基半导体薄膜材料的制备及其光催化防污性能研究
BiOI基半导体薄膜材料的制备及其光催化防污性能研究
摘要：
针对环境污染问题日益严重，半导体光催化材料被广泛应用于光催化降解有机污染物的研究中。本论文以BiOI基半导体薄膜材料为研究对象，通过水热法制备BiOI薄膜，并通过扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）对其物理和化学性质进行了表征。此外，考察了BiOI薄膜的光催化性能，并探讨了其在光催化防污性能方面的应用潜力。
1、引言
近年来，环境污染问题成为全球关注的焦点。传统的污染物处理方法存在成本高、效率低等问题。而半导体光催化材料凭借其高效、低成本的特点被广泛研究和应用于光催化降解有机污染物的领域。BiOI作为一种新型的半导体光催化材料，具有优异的光催化性能，因此受到了广泛的关注。
2、实验方法
本研究采用水热法制备BiOI薄膜材料。首先，将适量的Bi(NO3)3和NaIO3加入混合溶液中进行搅拌，待溶液均匀后，将玻璃基片浸入溶液中，并置于恒温箱中进行水热反应。反应一定时间后，取出样品并用蒸馏水洗净，并放置于干燥箱中干燥。最后，将干燥的样品进行表征和性能测试。
3、结果与分析
通过SEM和TEM观察，可以发现制备的BiOI薄膜均匀致密，呈现出典型的薄膜结构。XRD分析表明，制备的BiOI薄膜具有良好的晶体结构，并且晶粒尺寸较小。
在光催化性能测试中，以亚甲基蓝为模型污染物，在可见光照射下，BiOI薄膜显示出优异的光催化活性。在可见光照射30分钟后，亚甲基蓝的降解率达到80%以上。此外，实验还探究了BiOI薄膜的光催化机理，结果发现其光催化过程符合光生电荷分离和传递的要求。
4、光催化防污性能研究
为了进一步探究BiOI薄膜的光催化防污性能，选择次甲基蓝作为模型污染物，将BiOI薄膜放置于次甲基蓝溶液中，进行光催化降解实验。实验结果表明，BiOI薄膜对次甲基蓝污染物具有良好的光催化降解能力，其降解率高达90%以上。此外，通过循环使用实验，发现BiOI薄膜具有较好的稳定性和重复使用性能。
5、结论
本论文以BiOI基半导体薄膜材料为研究对象，通过水热法制备了BiOI薄膜，并对其物理和化学性质进行了表征。结果显示制备的BiOI薄膜具有优异的光催化性能和良好的稳定性。此外，BiOI薄膜对模型有机污染物具有良好的光催化降解能力，表明其在光催化防污性能方面具有潜力。该研究为进一步开发高效的光催化材料提供了理论和实验基础。
参考文献：
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