摘  要：本论文以五水硝酸铋，氯化钾为原料，乙二醇和去离子水作为溶剂，采用水热法设计合成含氧空位的BiOCl微米花光催化剂。所有样品结构都经X射线粉末衍射仪（XRD），扫描电子显微镜（SEM）进行了表征 。通过对体系中反应条件的筛选，引入了氧空位，将BiOCl材料的光响应范围由紫外光区拓宽至可见光区，并得到了具有三维结构的BiOCl微米花。制备所得的含氧空位的BiOCl微米花展现出较好的光催化活性，并随着氧空位含量的变化而变化。本论文通过调控溶剂环境，一步实现了氧空位的引入和形貌的调控，提高了BiOCl的光利用率，为今后制备高效BiOCl基可见光催化材料奠定了一定的研究基础。

该论文有图6幅，表1个，参考文献41篇。

关键词：光催化  BiOCl  氧空位  微米花

Synthesis of BiOCl Microflora and Its Visible Light Photocatalytic Activity

Abstract：In this dissertation，BiOCl micron photocatalyst was designed and synthesized by hydrothermal method with bismuth nitrate，potassium chloride as raw materia，ethylene glycol and deionized water as solvent.All sample structures were characterized by X-ray powder diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM).Through the screening of reaction conditions in the system，oxygen vacancies have been introduced.The photoresponse range of BiOCl material was broadened from the ultraviolet region to the visible region，and the BiOCl microflora with three-dimensional structure was obtained.The prepared oxygen-bearing BiOCl microflora.In this dissertation，by controlling the solvent environment，the introduction of oxygen vacancies and the regulation of morphology were achieved in one step，and the photo-utilization efficiency of BiOCl was improved，which laid a certain research foundation for the preparation of high-efficiency BiOCl-based visible light catalytic materials in the future.

This paper has 6 figures，1 table and 41 references.

Key Words：Photocatalysis  BiOCl  Oxygen vacancy  Microflora

目  录

摘要Ⅰ

Abstract-Ⅱ

目录Ⅲ

1 绪论1

2 实验部分3

2. 1实验仪器与药品  3

2. 2 实验步骤4

3 结果与讨论5

4结论11

参考文献12

致谢16

1 绪论

随着工业化进展的加速，环境污染和能源危机成为威胁人类社会生存发展的两大问题。半导体光催化技术能通过直接利用太阳能这一清洁的可再生能源来驱动一系列重要的化学反应。能直接将太阳能转化为化学能，或能够直接降解和矿化污染物[1]。半导体光催化在解决能源危机和环境污染等方面具有广阔的前景和发展潜能，受到人们的高度重视。

1972年Fujishima和Honda[2]首先发表了TiO2在光照射下能够将水分解产生氢气和氧气。TiO2拥有高效性、光稳定性、价廉易得并且无毒等优点，从而广受研究人员关注，成为了研究最广范的半导体光催化剂之一。但是TiO2在实际生产中受到了阻碍[3-5]，因为TiO2禁带宽度较宽，所需光生载流子的激发能量较大，只能被紫外光激发。然而紫外光仅占太阳光的百分之五左右，占太阳光高达百分之四十五的可见光不能被利用，严重阻碍了光催化技术的推广和工业化生产[6]。所以科研工作者们致力于TiO2 材料的改性与研发非钛型光催化材料的[7-9]。

铋系半导体光催化材料：BiOX(X=Cl、Br、I)[10-12]、Bi4Ti3O12[13-14]等，这类材料的电子结构和晶体结构较为特别，又能展现优异的稳定性和光催化活性的优点。铋系半导体催化剂材料中最受研究者们关注的是卤氧化铋系列化合物[15 ]。因为其特殊的三明治层状结构[16 ]，并且具有极高的稳定性和优异的光催化活性等优点。BiOX(X=Cl，Br，I)是一类拥有良好的光催化活性的半导体材料，同时Bi系材料在我国储备量丰富，价廉，无毒等优点。BiOX(X=Cl、 Br、I)禁带宽度X从Cl到 I逐渐减小，BiOCl带隙较宽，仅对紫外光响应，BiOBr 对可见光响应范围有限，BiOI 虽然对可见光具有较强的吸收，但在可见光下的活性极低[19]。因为半导体光催化剂的活性高低与其氧化还原能力密切相关，而半导体的氧化还原能力与其价带和导带的相对位置相关。价带位置越低，其氧化能力越高，导带位置越高，其还原能力越高。由于BiOI禁带宽度小，导致其价带位置高，而导带位置低，使得其相应的氧化还原能力减弱，导致是其光催化活性低。并且提供碘盐的如 NaI、KI价格高昂，BiOI难以实拖入实际应用。BiOCl导带和价带处于合适位置，具有足够的氧化还原能力和较高的催化活性[20-22]，可以实现大多数的光催化反应，此次研究我们选取新型光催化材料BiOCl[23-24]作为我们研究对象，如今BiOCl已普遍应用于光催化材料[25]等方面，有着广阔的发展前景。