Bi2S3/CNFs复合材料制备及其光催化性能

来源：精细化工杂志2021年第9期北京时间：

作者：汪鸣凤

摘要：采用水热法制备硫化铋（Bi2S3）和活性纳米碳纤维掺杂硫化铋复合材料（Bi2S3/CNFs），以降解水溶液中甲硝唑（MTZ）抗生素。通过XRD、SEM、TEM、FT-IR、XPS、UV-vis和PL等对样品的晶型、形貌、结构、元素组成、表面官能团、光学性质等进行表征。结果表明，活性纳米碳纤维（CNFs）引入Bi2S3中，可降低光生电子-空穴对的复合速率，提高其光催化活性。在可见光照射下，考察了Bi2S3/CNFs复合材料光催化降解MTZ的活性，发现CNFs掺量为47%（以Bi2S3质量计，下同）时，Bi2S3/CNFs复合材料光催化性能优异，在3 h内，MTZ的降解率为92%。Bi2S3/CNFs复合材料在三次循环后也表现出良好的稳定性和可回收性。此外，活性基团捕获实验表明，羟基自由基（·OH）、光生空穴（h+）和超氧自由基（·O2-）参与了Bi2S3/CNFs上对MTZ的降解，而·OH和h+是该体系的主要活性组分，并在此基础上初步探讨了光催化反应机理。

关键词：Bi2S3;CNFs;光催化;甲硝唑降解;自由基;催化技术

基金资助：国家重点研发计划课题(2019YFC1904103)