富含氧空位S型MIL-101(Fe)/BiOCl异质结增强光催化去除Cr(Ⅵ)

摘要

Cr（Ⅵ）污染物有毒有害且不可生物降解,会对环境造成严重破坏。光催化技术可实现Cr（Ⅵ）的有效去除,在解决环境污染问题方面具有良好前景。因此,本文通过在富含氧空位（OV）的BiOCl微球表面原位生长MIL-101 （Fe）晶体,构建了一种新型富氧缺陷MOF基S型异质结催化剂-MIL1--101（Fe）/BiOCl。这种催化剂在高浓度Cr（Ⅵ）的光催化还原中表现出优异活性,60 min内对Cr（Ⅵ）溶液(10 mg·L^-1,100 mL)的光还原效率达到88.5%,其光催化效率分别是BiOCl和MIL-101（Fe）的4.4和9.0倍。而且,MIL-101（Fe）/BiOCl还表现出良好的抗环境干扰性、稳定性和可重复使用性,显示出令人印象深刻的实际应用前景。实验结果表明,富含氧空位的S型MIL-101 （Fe）/BiOCl异质结构暴露了大量活性位点,促进了界面电荷分离,提高了光生载流子的氧化还原能力,从而增强了光催化性能。另外,经过活性自由基检测发现,e^-和·O₂^-是光催化反应过程中的主要活性物种。这些研究结果将为开发用于环境治理的缺陷半导体/MOF S型光催化剂开辟新的途径。

关键词

MOF / S型异质结 / MIL-101(Fe) / BiOCl / Cr(Ⅵ)光还原 / 氧空位