N-Bi2O2CO3/CdSe量子点光催化氧化NO及原位红外光谱研究

摘要： 本实验成功制备了氮掺杂碳酸氧铋(N-Bi2O2CO3, N-BOC)/硒化镉量子点(CdSe QDs)复合光催化剂, 并将其运用于光催化降解室内空气污染物一氧化氮(NO)。X射线衍射、透射电子显微镜和光电子能谱测试结果表明N-BOC光催化剂在保持原有纳米片结构和形貌的基础上成功负载了CdSe QDs。光催化氧化NO实验结果显示CdSe QDs的引入可显著提高N-BOC的NO去除率, 并且二次毒副产物NO2生成率大幅度降低至1%, 表明复合光催化剂具有极强的毒副产物抑制特性。固体紫外漫反射吸收光谱和发光光谱测试表明CdSe QDs拓宽并提升了N-BOC的光响应范围和能力, 并有效抑制了光生电子-空穴的复合效率。通过原位漫反射傅里叶变换红外光谱技术(DRIFTS)分析, 发现在N-BOC/CdSe QDs光催化氧化NO反应过程中没有NO2信号产生, 仅观测到NO3 -相关信号。机理分析表明超氧自由基(O2 -)和光生空穴(h +)是体系中可能存在的活性物种, 实现了对NO到NO3 -的彻底氧化。