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作者：张安超;张景繁;张丹;孙志君;张旭;刘艳雯;郑海坤;
单位：河南理工大学机械与动力工程学院;
摘要：光催化氧化法是治理大气环境汞污染问题的有效手段。目的 为开发低成本的可见光脱汞催化剂，方法 采用一步共沉淀法合成不同溴（Br）含量的BiOBr_xCl_(1-x)微球复合材料，在湿法光催化脱汞装置上考察它们在荧光灯辐照下的光催化活性，利用N_2吸附-脱附、XRD、UV-Vis DRS、SEM、HRTEM、XPS和ESR等技术对其结构进行分析，并采用密度泛函理论研究BiOCl和BiOBr之间的电荷转移规律。结果结果表明，相较于BiOCl和BiOBr,BiOBr_xCl_(1-x)复合材料的光催化性能均得到提升，其中BiOBr_(0.2)Cl_(0.8)光催化剂的脱汞效率高达90.3%，较BiOCl提高了50%；与NO_3~-和SO_4~(2-)相比，Cl~-和CO_3~(2-)对BiOBr_(0.2)Cl_(0.8)光催化剂脱汞性能的抑制作用更显著；BiOBr_(0.2)Cl_(0.8)复合材料的比表面积均略高于BiOBr的和BiOCl的，较高的比表面积有利于光催化剂提供较多的活性位；随着Br含量逐渐增加，BiOCl的XRD特征峰强度逐渐减弱，复合材料的光吸收能力有规律地红移，表明BiOBr与BiOCl之间存在较强的相互作用，并非简单的机械混合；与BiOCl相比，BiOBr_(0.2)Cl_(0.8)复合材料的Bi 4f和O 1s均向高结合能方向偏移，表明引入Br影响了BiOCl中Bi和O的存在形态；3种活性物参与了Hg~0的氧化脱除过程，其作用由大到小依次为~·O_2~-，h~+，~·OH。结论 光催化活性的提高主要原因为BiOCl与BiOBr形成了Z型异质结，从而增强了光生电荷的分离。研究结果可为低成本、高效卤氧化铋基脱汞光催化剂的开发提供新思路。
关键词：光催化剂;;氯氧化铋;;溴氧化铋;;单质汞脱除
基金资助：国家自然科学基金资助项目（51676064）;; 河南省高校科技创新人才资助项目（19HASTIT045）;; 河南理工大学创新型科研团队资助项目（T2020-3）
