• 关键词：BiOBr/TiO₂  可见光催化  氯自由基  臭氧

• 基金项目：国家大气攻关项目（No.DQGG0302-04）

• 王磊
• 清华大学，环境学院，北京 100084;防化研究院，国民核生化灾害防护国家重点实验室，北京 102205

• 韩浩
• 防化研究院，国民核生化灾害防护国家重点实验室，北京 102205

• 张琨
• 清华大学，环境学院，北京 100084

• 彭猛
• 清华大学，环境学院，北京 100084

• 王德生
• 防化研究院，国民核生化灾害防护国家重点实验室，北京 102205

• 许嘉钰
• 清华大学，环境学院，北京 100084

• 摘要：利用溶胶凝胶法制备了BiOBr/TiO₂复合型光催化剂并进行氯化改性，紫外照射下表现出了较高的臭氧转化能力.随后利用XRD、UV-Vis DRS、TEM、EPR、电化学等方法对催化材料进行表征，分析其光催化反应原理.结果表明，BiOBr/TiO₂对臭氧的转化率提升至61%，这是由于二者形成了半导体异质结，光生电子传递降低了载流子复合率，羟基自由基生成量增加；氯化材料的转化率进一步大幅提升至99%，这是由于氯元素在光照条件下生成氯自由基，进而驱动了一种效率更高的链式传递反应.该反应体系在较高湿度下未见明显失活，优于传统α-MnO₂，具有应用潜力.

• Abstract：In this article， BiOBr/TiO₂ was prepared via a sol-gel method and then modified by surface chlorination. The conversion of ozone under UV irradiation increased to 61%（BiOBr/TiO₂） and 99%（chlorinated BiOBr/TiO₂） respectively compared to pure TiO₂. Besides， no obvious deactivation observed over new photocatalyst under high humidity， which was superior to α-MnO₂. Finally an electrochemical workstation， Fourier transform infrared spectrometry（FT-IR）， X-ray photoelectron spectroscopy（XPS） and electron paramagnetic resonance（EPR） were used to determine the mechanism of the outstanding photocatalysis. As confirmed， heterojunction in BiOBr/TiO₂ would enhance photocatalysis via reducing the recombination of photo-carriers. And the Cl chemically adsorbed on the catalytic surface would be transformed into Cl radicals to drive a more efficient chain transfer reaction， which dramatically improved photocatalytic conversion of ozone.

• Key words：BiOBr/TiO₂  photocatalysis  Cl radical  ozone

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