不同沉淀剂下水解法制备BiOCl的光催化性能研究

作     者：岳斌 高晓亚 王雅文 张小超 王韵芳 樊彩梅 YUE Bin;GAO Xiao-ya;WANG Ya-wen;ZHANG Xiao-chao;WANG Yun-fang;FAN Cai-mei

作者机构：太原理工大学洁净化工研究所太原030024 

出 版 物：《人工晶体学报》 (Journal of Synthetic Crystals)

年 卷 期：2015年第44卷第5期

页      面：1190-1195,1202页

核心收录：

学科分类：081705[工学-工业催化] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(21176168 21206105) 山西省国际合作项目(2012081017) 

主　　题：沉淀剂 BiOCl 水解法 光催化 甲基橙 

摘      要：以Bi(NO3)3·5H2O为原料,乙二醇(ethylene glycol,EG)为溶剂,采用水解法,在不同沉淀剂(NH3·H2O,Na2CO3和CO(NH2)2)条件下制备了Bi OCl光催化剂。使用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、N2物理吸附、紫外可见漫反射(DRS)、光致发光(PL)光谱等手段对所制样品进行了表征。以甲基橙染料为降解物,评价了不同沉淀条件对Bi OCl光催化性能的影响。结果表明,不同沉淀条件对Bi OCl光催化剂的结晶度、晶粒尺寸、形貌、禁带宽度、光生电子空穴对分离效率有明显的影响,进而影响了其光催化活性。其中以尿素为沉淀剂制得的催化剂Bi OCl-3在模拟太阳光下降解甲基橙(MO)实验中显示了良好的光催化效率,光照60 min后对MO的降解效率达97%。Bi OCl-3较高的光催化活性是由于其具有较高的结晶度、均匀的片状结构、较窄的带隙(2.9 e V)和较高的光生电子-空穴对分离效率。自由基和空穴捕获实验证明,光生空穴是Bi OCl-3光催化反应体系中的主要活性物种。此外,所制备的Bi OCl-3光催化剂具有较高的光催化稳定性,重复使用4次后对甲基橙的降解率仍保持在89%以上。