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煅烧温度、时间和气氛对BiOBr结构和光催化性能的影响

樊启哲 , 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

BiOBrxI1-x半导体微球的制备、热稳定性及其光催化性能

方稳 , 余长林 , 李家德 , 朱丽华 , 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

离子液体辅助合成BiOBr微球和纳米片及其光催化性能

刘超 , 刘骏阳 , 李玉佩 , 王晓静 , 李发堂 , 杨晓东

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.08.006

使用混合溶剂热法,以1-己基-3-甲基咪唑溴盐离子液体([Hmim] Br)和Bi(NO3)3·5H2O为反应物,乙二醇水溶液为溶剂,制备了BiOBr微球和纳米片.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、紫外可见漫反射(UV-Vis)以及N2吸附-脱附等手段对其进行了物相和结构的表征.在可见光照射下,以罗丹明B(RhB)为目标污染物,研究了离子液体存在下,溶剂组成对BiOBr光催化活性的影响.结果表明,当乙二醇与水的比例为3∶1~1∶1时所制备的BiOBr纳米片具有最高的光催化活性;同时,BiOBr纳米片光催化剂稳定性良好,循环使用8次后光催化活性基本稳定.

关键词: 离子液体 , BiOBr , 光催化 , 罗丹明B , 纳米片

花状微球BiOBr光催化剂的制备及光催化活性研究

崔文权 , 安伟佳 , 刘利 , 胡金山 , 梁英华

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.22.012

采用溶剂热法,以 Bi(NO3)3·5H2 O 和十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为原料,乙二醇为溶液,制备花状微球的 BiOBr。运用 XRD、SEM、EDX 和UV-Vis等手段对其进行表征。以可见光下降解罗丹明B为研究对象,考察了催化剂投加量、染料溶液初始浓度等对光催化活性的影响,并对催化剂的稳定性进行了研究。结果表明,BiOBr有着出色的稳定性,在可见光下展现出较高的催化活性,当投加量为0.2g,可见光下照射30min,20mg/L 的罗丹明 B 溶液能全部降解。

关键词: BiOBr , 可见光 , 罗丹明B

负载型Ni/BiOBr可见光催化剂的制备及性能

陈颖 , 孙男男 , 孙露露 , 孟庆刚 , 梁宏宝

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2013.17.031

利用浸渍水热法将 Ni 负载到 BiOBr 载体上,制备了新型的 Ni/BiOBr 复合光催化剂,考察了水热反应温度和时间对制备催化剂的影响。同时采用XRD、BET、UV-Vis紫外-可见光谱等手段对样品进行了表征,研究了 Ni/BiOBr 在可见光照射下的光催化活性。结果表明,在水热反应温度为160℃,水热反应时间为8h 的条件下,制备的 Ni/BiOBr 纳米材料具有很好的光催化活性,当 Ni 负载到 BiOBr 上时,Ni/BiOBr 在可见光区的吸收带边发生红移,光催化实验表明,在可见光下(λ>420nm)可以有效降解罗丹明B,降解率高达97%,Ni/BiOBr 的晶型结构受反应条件的影响,它的禁带宽度为2.62eV。

关键词: , BiOBr , 可见光 , 光催化

花状纳米BiOBr光催化剂制备和性能研究

王军 , 伍水生 , 王红琴 , 马博凯 , 王亚明

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.16.003

以Bi(NO3)3·5H2O为原料,选择合适的溴源和溶剂,采用溶剂热法通过控制合成条件制备了BiOBr系列材料,同时对BiOBr进行了XRD、TG-DSC和SEM表征,证实所合成产品为纯净的BiOBr,由花状结构和片状结构组成.实验表明,BiOBr的最佳合成条件为:合成温度为140℃,合成时间为10 h,乙二醇为溶剂,KBr为溴源.40min时最佳降解率达到96.34%.

关键词: 溴氧化铋 , 溶剂热 , 吸附 , 光催化

层级结构BiOBr的离子液体辅助合成及其对苯胺的可见光催化降解

张军 , 李晶晶 , 白孝康 , 李华博 , 姚海瑞 , 杜西刚

应用化学 doi:10.11944/j.issn.1000-0518.2015.09.150071

分别以溴代甲基咪唑反应型离子液体[C4mim] Br、[C8mim] Br和[C12mim] Br作为溴源和软模板,通过乙二醇溶剂热处理,获得了3种不同形貌结构的溴化氧铋(BiOBr)微粉.X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和比表面积测定的表征结果证实,产物均属四方晶系,纯度较高,且随着离子液体中阳离子取代基上碳原子数(Cn)的增多,BiOBr晶体沿着(110)晶面择优生长;微米级的BiOBr产物颗粒均是由纳米尺度的花瓣状薄片相互簇集、自组装而形成,呈球心放射状,粒径和表面孔隙均随Cn的增加而减小,但比表面积随之而增大.可见光降解苯胺的结果表明,3种BiOBr催化剂的催化活性不同,反应280 min时,降解率依次为54.13%、78.67%和95.06%;光生空穴是光降解过程的主要活性物质,羟基自由基所起的作用较小.

关键词: 离子液体 , 溴化氧铋 , 苯胺 , 光催化 , 降解

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