双Z型异质结BiOI/MoO3/g-C3N4的构建及其光催化性能研究

通过简单的溶剂热法将半导体MoO3、BiOI与g-C3N4复合,构建双Z型异质结BiOI(x)/MoO3/g-C3N4(x=6.25％、12.50％、18.75％、25.00％,x为BiOI的质量分数)三元复合材料,从HRTEM结果可知样品出现了2种间距分别为0.28 nm和0.33 nm的晶格条纹,结合XRD表征结果可知分别属于BiOI(110)和MoO3(021)晶面,且g-C3N4是非晶态物质,由此表明BiOI/MoO3/g-C3N4复合材料成功复合.UV-Vis DRS分析表明复合样品的带隙变窄,光学响应范围增强,PL和光电化学测试表征说明异质结的存在有效延缓了电子和空穴的复合,在模拟太阳光条件下对染料甲基橙(MO)进行降解并研究其光催化活性,BiOI(18.75)/MoO3/g-C3N4具有较优异的光催化性能和光学稳定性,120 min对30 mg/L MO的降解率达94％,是纯g-C3N4的3.6倍.ESR表征说明BiOI/MoO3/g-C3N4光催化降解的主要活性物质组分为·OH和·O2-,并通过计算BiOI、MoO3和g-C3N4的价带和导带位置,表明3种物质是能带交错结构,推测出三元复合物形成双Z型异质结.BiOI/MoO3/g-C3N4可作为一种有效应用于有机染料污染物降解的可见光响应催化剂,具有应用前景.