Bi₂O₂CO₃/PPy界面氧空位构建及其可见光下NO氧化机理研究

伍凡¹，赵梓俨¹，黎邦鑫¹，董帆²，周莹¹

1. 西南石油大学材料科学与工程学院新能源材料及技术研究中心2. 重庆工商大学环境与资源学院催化与环境新材料重庆市重点实验室

摘 要：半导体光催化技术具有低能耗和环境友好等优点,在众多氮氧化物去除技术中具有较大的发展潜力。本研究在室温下成功制备了碳酸氧铋（Bi₂O₂CO₃,BOC）/聚吡咯（PPy）光催化剂,并在可见光下对一氧化氮（NO）进行光催化氧化去除。可见光催化NO氧化性能测试结果表明, BOC复合PPy之后,其NO去除率从9.4%提高到20.4%,毒副产物NO₂的生成率从2%降到接近零。这是因为在BOC和PPy界面氢键作用下,在BOC和PPy界面形成了氧空位。光电流和交流阻抗测试表明氧空位的形成改善了BOC光生载流子分离和迁移过程,从而提高其光催化活性。此外, BOC/PPy光催化氧化NO机理分析表明,氧空位促进O₂生成更多的·O₂^–,进而与·OH共同作用,提高BOC的NO氧化反应活性和安全性。

关键词：碳酸氧铋;聚吡咯;光催化;一氧化氮;氧空位;