單質Bi薄膜的電化學合成和光催化性能

徐 攀，李自敏，王霽晴，周伶杰

(1.九江市長江經濟帶綠色發展中心，2.江西省地質礦產勘查開發局贛西地質調查大隊)

1 引言

最近，很多研究者對單質鉍的光催化性能進行了研究，但目前單質Bi光催化活性機理還沒有被普遍認可的解釋。武漢工程大學的陳嶸等[1]用水熱法制備了單質鉍微球，發現這種材料在紫外光下能夠將Cr6+還原為Cr3+，并將單質Bi的光催化機理歸因于單質Bi有類似半導體的能帶結構，這樣單質鉍在光照條件下本身產生被激發的電子與空穴來夠降解污染物。湖南大學的趙敬哲等[2，3]用低溫液相還原法制備了納米線和納米束狀的鉍單質，發現納米束狀的鉍單質在可見光下能光催化降解RhB；他們認為這種現象產生的原因是RhB的光敏化作用，同時，單質Bi在降解RhB的時候會發生反應生產BiOCl，之后Bi與BiOCl形成異質結共同作用降解RhB。重慶工商大學的董帆等[4]用化學沉淀法制備了鉍顆粒，在紫外光下這種材料對NO有良好的光催化活性。綜上所述單質Bi能夠作為光催化材料降解RhB，還原重鉻酸鉀，處理NO，說明單質Bi在光催化去除污染物領域有著很大的潛力等待發掘，但是目前人們對于單質Bi這種半金屬的光催化的機理還沒有統一的認識，所以在這一方面還有待更多的人進行研究。

本研究采用電沉積的方法制備了單質Bi的薄膜，在實驗過程中過程中發現單質Bi薄膜在可見光下照射下光催化降解100 mg/L的無色污染物2，4-DCP時具有非常好的效果。在電沉積過程中改變Bi(NO3)3的濃度或者加入不同的表面活性劑能夠改變單質Bi薄膜的形貌從而影響薄膜材料的光催化效果。……