樊启哲
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余长林
,
周晚琴
,
李家德
材料热处理学报
BiOBr为受热不稳定的半导体.研究了煅烧温度、时间和气氛对BiOBr结晶度、表面羟基和相变影响.然后考察了催化剂结构变化对可见光催化降解染料酸性橙Ⅱ的活性影响.利用X射线衍射、扫描电镜、紫外可见漫反射光谱、红外光谱等对不同煅烧条件处理后的BiOBr样品进行了结构、形貌等分析.结果表明,空气气氛下,500℃以下的煅烧处理,可以明显提高BiOBr的结晶度和光催化活性;在煅烧温度高于520℃时,BiOBr发生BiOBr→ Bi24O31Br10的转变,在600 ～ 650℃煅烧,可产生BiOBr/Bi24O31Br10混合相,大幅度提高可见光催化活性;在750℃煅烧生成的α-Bi2O3虽然具有较好的可光吸收性能,但是颗粒发生烧结,可见光活性很低.真空气氛煅烧虽然可以提高结晶度,但易导致表面脱羟基,不利于光催化活性的大幅度提高.
关键词:
BiOBr
,
煅烧气氛
,
相转变
,
光催化
,
结构和性能
方稳
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余长林
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李家德
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朱丽华
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陈建钗
人工晶体学报
采用溶剂热法制备了一系列花状BiOBrxI1-x复合微球.利用X射线粉末衍射(XRD)、热重(TG)、扫描电镜(SEM)、氮气物理吸附、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和紫外-可见(UV-Vis)漫反射(DRS)等手段考察了BiOBrxI1-x复合微球的热稳定性、相组成、形貌、光吸收性能和光催化活性随煅烧温度的变化规律.结果表明,BiOBrxI1-x复合样品的热稳定性小于BiOBr而高于BiOI.在煅烧过程中BiOBrxI1-x逐渐失去碘元素而转变为Bi5O7I,至500℃以后,复合物主要以溴氧铋化合物为主.BiOBrxI1-x在450℃以上煅烧其球形结构遭到破坏,同时比表面积迅速减小.BiOBr0.25 I0.75,BiOBr0.5I0 5光催化活性要高于单纯BiOBr与BiOI.复合样品经过不同温度煅烧后,光催化活性均呈现了不同程度的降低.高温煅烧所引起碘元素的流失、微球结构的破坏,比表面积的减少等因数导致了光催化活性的降低.
关键词:
BiOBr
,
BiOI
,
溶剂热法
,
热稳定性
,
光催化
李家德
,
余长林
,
方稳
,
朱丽华
,
周晚琴
,
樊启哲
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(15)60849-X
首先利用水热法制备了由纳米片组装的粒径为1.5–2μm的Bi2WO6微球,然后在微球表面沉积了不同含量的AgCl (5 wt%,10wt%,20wt%,30wt%),制备了异质结构AgCl/Bi2WO6微球光催化剂.利用X射线粉末衍射、扫描电镜、透射电镜、红外光谱、紫外-可见漫反射吸收等手段对所制的光催化剂进行表征,并以紫外光和可见光分别为光源,罗丹明B为降解对象测试了其光催化活性,考察复合不同含量的AgCl对Bi2WO6光催化剂的性能影响.结果表明,沉积AgCl对Bi2WO6的晶体结构、表面性能和光吸收性能没有产生明显影响,但大幅度提高了Bi2WO6的紫外和可见光催化活性.当复合20wt%AgCl时, AgCl/Bi2WO6光催化活性最佳,紫外光下比纯Bi2WO6提高了2.2倍,可见光下提高了1倍.这主要是由于形成的AgCl/Bi2WO6异质结能有效抑制光生电子和空穴的复合,从而提了其光催化性能.
关键词:
纳米微球
,
氯化银
,
钡酸铋
,
异质结构
,
光催化
,
罗丹明B
余长林
,
周晚琴
,
方稳
,
李家德
人工晶体学报
首先利用液相沉淀法合成了BiOBr纳米片(～50 nm),然后以BiOBr纳米片为前驱体,进行焙烧,使BiOBr发生相转变,制备长度为～ 200 μm的α-Bi2O3微米棒.运用热重(TG)、X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见漫反射光谱分析(UV-Vis DRS)研究了BiOBr煅烧过程中发生的相变及形貌的变化.发现BiOBr纳米片是一种热力学不稳定的半导体,化合物中的Br元素在煅烧过程中逐步被释放.随着Br元素的释放,BiOBr在600℃转变成片状结构的Bi24O31Br10.生成的片状结构Bi24O31Br10在800℃左右完全转变成超长α-Bi2O3微米棒.这个研究结果提供了一种简单、有效合成α-Bi2O3微米棒的方法.
关键词:
BiOBr纳米片
,
煅烧
,
液相沉淀法
,
α-Bi2O3微米棒
陈建钗
,
余长林
,
李家德
,
方稳
,
何洪波
无机材料学报
doi:10.15541/jim20150075
首先利用沉淀法合成了BiOCl纳米片,然后利用研磨-焙烧法将La2O3纳米颗粒复合到BiOCl纳米片中,制备了一系列La2OJBiOCl复合光催化剂(La2O3∶ 1wt％、2wt％、4wt％、8wt％).运用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)、傅里叶红外光谱(FT-IR)和光致发光(PL)谱等对样品的晶相、光吸收和表面性能等进行了表征.以紫外灯(λ=254 nm)为光源,评价了所制备样品光催化降解高浓度染料酸性橙Ⅱ(40×10-6)的活性.结果表明,经过研磨-焙烧后该系列催化剂均具有较好的结晶性能,同时2～5 nm的La2O3纳米粒子粘附在BiOCl纳米片表面.200℃焙烧制备的1wt％La2O3/BiOCl催化剂具有丰富的表面羟基,对染料表现出较强的吸附性能.该催化剂表现了最高的光催化活性,活性为纯BiOCl的2.4倍.另外,La2O3/BiOCl中的La3+提供的氧化-还原势阱可能捕获光生电子,从而阻止了光生电子(e-)和空穴(h+)的复合,有利于光催化活性的提高.
关键词:
La2O3/BiOCl
,
光催化
,
稀土
,
高浓度染料
,
研磨-煅烧
樊启哲
,
余长林
,
李家德
,
李鑫
,
周晚琴
中国有色金属学报
采用研磨-煅烧法在ZnS中复合不同含量的WO3(0.5％～8％,质量分数),形成WO3/ZnS异质结光催化剂,利用N2物理吸附、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、紫外可见漫反射光谱(UV-vis DRS)、红外光谱(FT-IR)、光电子能谱(xPs)和光致发光谱(PL)等对合成的样品进行了表征;考察不同WO3含量样品对ZnS的结晶度、比表面积、表面羟基、光吸收性能的影响,并以λ=254 nm的紫外光为光源,评价该催化剂光催化降解酸性橙Ⅱ的活性,考察WO3复合对WO3/ZnS样品光催化性能的影响.结果表明:WO3的复合可抑制ZnS晶粒在煅烧过程中的长大,同时提高催化剂的比表面积和催化剂表面的羟基数量,并能有效地抑制光生电子与空穴的复合.当复合1％WO3(质量分数),所制备的WO3/ZnS催化剂的活性最高,比纯ZnS的活性提高了1.8倍.其原因是复合样品具有较好的组织结构的性能,同时,形成的WO3/ZnS异质结有利于光生电子与空穴的分离,从而显著提高光催化剂的脱色活性和稳定性.
关键词:
研磨-煅烧
,
ZnS
,
WO3耦合
,
异质结
,
光催化
,
染料
