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Bi2VO5.5/Bi2O3复合薄膜在模拟太阳光照射下的光催化性能

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采用化学溶液沉积法制备了不同层数的Bi2VO5.5/Bi2O3叠层复合薄膜，研究了薄膜的物相结构、表面形貌、光吸收特性和光催化特性。X射线衍射图谱表明，复合薄膜由多晶Bi2O3薄膜和具有c轴择优取向的Bi2VO5.5薄膜组成。随着Bi2VO5.5层数的增加即Bi2O3层数的减少，复合薄膜的吸收光谱向长波长侧移动，并且在模拟太阳光照射下，复合薄膜对亚甲基蓝的降解率逐渐提高，当在两层Bi2O3薄膜上叠加六层Bi2VO5.5薄膜时，降解率达到最大值。该薄膜经过5次循环降解测试后，降解率仅下降2%。复合薄膜光催化性能的提高可以归结为薄膜的叠层结构和两种半导体材料的能级匹配，有利于光生载流子的迁移。此外，根据带隙结果和XPS价带谱拟合结果，分析了Bi2VO5.5/Bi2O3复合薄膜对亚甲基蓝的光催化降解机理。在模拟太阳光照射下，Bi2O3导带上的电子可以转移到Bi2VO5.5导带上，同时Bi2VO5.5价带上的空穴也能迁移到Bi2O3价带上，从而抑制了载流子的再复合，延长其寿命，从而提高薄膜的光催化降解效率。