新型BiOBr光催化剂的制备及性能研究

当代化工研究1Modern Chemical Research丄2020•15本刊特稿Bi OBr半导体光催化材料的制备及性能研究*李艳青*裴小菲智丽丽丁晓兵(昌吉学院物理系新疆831100)摘耍：本文利用水热法和溶剂热法制备了BiOBr半导体光催化材料，并对在不同条件下制备出餉BiOBr光催化材料的性能进行了研究.同时釆用X-射线衍射仪(XRD)、紫外-可见漫反射谱仪(DRS)等仪器对制备出的BiOBr光催化剂进行了性能表征分析，在可见光的照射下，以罗丹明B为被降解的有机污染物，研究了制备出不同催化剂的光催化活性.实验结果表明，利用溶剂热法在反应温度为1609、反应时间为12h所制备出的BiOBr光催化材料性能最好.关键词：BiOBr;光催化材料；性能研究中阖分类号：TQ423.2文献标识码：APreparation of BiOBr Photocatalytic Materials and Study on Their PerformanceLi Anqing*,Pei Xiaofei,Zhi Lili,Ding Xiaobing(Department of Physics,Changji University,Xinjiang,831100)Abstracts In this paper,BiOBr photocatalytic materials had been synthesized via hydrothermal method and solvothermal method.The photocatalytic performance of the as-prepared samples were invested in detail.The prepared photocatalyst was characterized by X-ray diffraction (XRD),UV-Visible diffuse reflection spectrum(DRS).Under visible light,Rhodamine B as degradation dye and by the UV-visible absorption spectrum to calculatedphotocatalytic activity.The results show that the samples synthesized by solvothermal method at160°Cfor12h exhibits the p hotocatalytic activity.Key words：BiOBr；photocatalytic materialsperformance*|弓|言随着时代的发展，现代科学技术给人类带来物质文明的同时，也为环境带来一系列的污染，如织染厂、皮革厂、印刷厂等在工业生产中会产生大量的高浓度废水，它们通常含有很多有毒有害的物质，不经过处理便排放到自然环境中，不仅会对水体造成严重污染，还会对人类以及生物的生存造成严重的危害"叫因此，去除工业废水中的有害物质变得越来越紧迫，20世纪70年代初，能源短缺和环境污染问题促进了将太阳能转化成一种可实际使用的新能源引起了人们的关注。

《溴氧化铋（BiOBr）基光催化剂的制备及可见光下降解罗丹明B的研究》篇一摘要：本文详细研究了溴氧化铋（BiOBr）基光催化剂的制备方法，并探讨了其在可见光下对罗丹明B的降解效果。

通过优化制备条件，成功制备出具有高活性和稳定性的BiOBr基光催化剂，并在实验中证明了其出色的降解性能。

本研究的成果对于提高光催化技术在水污染治理中的应用具有重要价值。

一、引言随着工业的快速发展，有机染料废水排放问题日益严重，其中罗丹明B作为一种典型的有机染料污染物，对环境和生物体造成了严重危害。

光催化技术作为一种新兴的水处理技术，因其高效、环保的特点受到了广泛关注。

溴氧化铋（BiOBr）作为一种具有可见光响应的光催化剂，因其独特的层状结构和良好的化学稳定性，在光催化领域具有广阔的应用前景。

因此，研究BiOBr 基光催化剂的制备及其对罗丹明B的降解效果，对于提高光催化技术在水污染治理中的应用具有重要意义。

二、实验部分1. 材料与方法（1）材料准备实验所需材料包括溴化铋（BiBr3）、氢氧化钠（NaOH）、罗丹明B等。

所有试剂均为分析纯，使用前未进行进一步处理。

（2）BiOBr基光催化剂的制备采用溶剂热法，通过调整反应条件，成功制备出不同形貌和结构的BiOBr基光催化剂。

具体步骤包括溶液配制、反应温度和时间等参数的优化。

（3）罗丹明B降解实验在可见光照射下，将制备好的BiOBr基光催化剂与罗丹明B 溶液混合，进行降解实验。

通过测定溶液中罗丹明B的浓度变化，评估光催化剂的降解性能。

2. 实验设计实验中设置了不同浓度的BiOBr基光催化剂、不同光照时间以及不同温度等条件下的罗丹明B降解实验，以探究各因素对降解效果的影响。

同时，还设置了对照组实验，以比较不同制备方法及不同光催化剂的降解性能。

三、结果与讨论1. BiOBr基光催化剂的表征通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和紫外-可见光谱（UV-Vis）等手段对制备的BiOBr基光催化剂进行表征。

非化学计量比Bi-O-Br光催化材料的制备及其性能研究作为一种新型的绿色环保技术,半导体光催化氧化技术在有机物处理及太阳能转化方面表现出了极大的应用前景,被人们广泛的用于水和空气中有机污染物的去除、CO2的捕获以及H2制备等方面。

其中BiOBr半导体光催化剂,由于其独特的开放式层状结构、间接跃迁模式以及优良的光催化活性,在其被发现之时就受到了各国科研工作者们的青睐和关注。

但其活性仍受到一系列诸如太阳光响应能力低、光生电子-空穴对复合率高以及氧化还原能力弱等因素的制约。

从物质本质属性出发,上述制约因素均与催化剂的价带和导带位置有关,而对于Bi-O-Br三元化合物来说其价带主要由Br 4p和O 2p轨道组成,导带主要由Bi6p轨道组成,那么通过调控催化剂中Br、O、Bi三种元素的比值应能起到调控Bi-O-Br三元化合物带隙位置的作用,进而改善催化剂的性能。

因此,寻找一种简单有效的调控方法制备高活性Bi-O-Br光催化剂成为了该领域的研究重点。

为此本文以BiOBr光催化剂为研究目标,首先探究了制备条件对BiOBr微观结构的影响,从中发现了一种常温下Bi₄O₅Br₂光催化剂的制备方法,并对Bi₄O₅Br₂的形成机理、物化性质以及能带结构进行了详细的研究;在此基础上探索出一种新的改性方法,实现了对Bi₄O₅Br₂能带结构的连续调控,得出了催化剂太阳光响应能力、光生电子-空穴对复合率及活性之间的对应关系;此外,为了进一步提高BiOBr催化剂光生电子的还原能力,我们通过调控反应溶剂的组成制得了新型的Z字型BiOBr/Bi₁₂O₁₇Br₂光催化剂;最后结合Bi₄O₅Br₂的形成机理,通过调控反应条件制得了一系列非化学计量比Bi-O-Br光催化材料,如Bi₂₄O₃₁Br₁₀、Bi₂₄O₃₁Br₁₀/Bi₃O<sub>4</s ub>Br、Bi₃O₄Br等,并对其催化性能进行了研究。

《溴氧化铋（BiOBr）基光催化剂的制备及可见光下降解罗丹明B的研究》篇一摘要：本文研究了溴氧化铋（BiOBr）基光催化剂的制备工艺，并探讨了其在可见光下对罗丹明B的降解效果。

通过实验优化了光催化剂的制备条件，并详细分析了降解过程中可能发生的化学反应及影响因素。

实验结果表明，所制备的BiOBr基光催化剂具有良好的可见光响应能力和较高的罗丹明B降解效率。

一、引言随着工业化的快速发展，水体污染问题日益严重，其中染料废水是主要污染源之一。

罗丹明B作为一种常见的染料，具有难以生物降解和毒性强等特点，其废水处理成为环境治理的难点。

传统的处理方法如物理吸附、化学氧化等虽有一定效果，但往往存在成本高、效率低或产生二次污染等问题。

因此，研究新型高效的光催化技术，尤其是可见光响应的光催化剂，对于处理染料废水具有重要意义。

溴氧化铋（BiOBr）作为一种新型的光催化剂，因其良好的可见光响应能力和较高的光催化活性，成为当前研究的热点。

二、BiOBr基光催化剂的制备本实验采用共沉淀法制备BiOBr基光催化剂。

首先，将适量的铋盐和溴盐溶液混合，在搅拌条件下加入沉淀剂，控制pH值，使铋离子与溴离子反应生成BiOBr沉淀。

然后通过离心、洗涤、干燥等步骤得到BiOBr前驱体。

最后在一定的温度下进行煅烧，得到BiOBr基光催化剂。

三、可见光下降解罗丹明B的实验将制备得到的BiOBr基光催化剂置于可见光反应器中，加入一定浓度的罗丹明B溶液。

在可见光的照射下，光催化剂表面发生光催化反应，降解罗丹明B。

通过定时取样，利用紫外-可见光谱仪测定罗丹明B的浓度变化，计算其降解率。

四、结果与分析1. 制备条件对BiOBr基光催化剂性能的影响通过单因素变量法，研究了沉淀剂种类、pH值、煅烧温度等制备条件对BiOBr基光催化剂性能的影响。

实验结果表明，适当的沉淀剂种类和pH值能够提高BiOBr的结晶度和比表面积，而煅烧温度则影响光催化剂的晶相结构和光吸收性能。

《溴氧化铋（BiOBr）基光催化剂的制备及可见光下降解罗丹明B的研究》篇一摘要：本文旨在研究溴氧化铋（BiOBr）基光催化剂的制备方法，并探讨其在可见光下对罗丹明B的降解效果。

通过对BiOBr光催化剂的合成过程、物理化学性质进行系统分析，并结合其在可见光照射下的降解性能进行评估，为光催化领域的应用提供理论基础和实验依据。

一、引言随着工业的快速发展和人类生活水平的提高，水体污染问题日益严重。

光催化技术作为一种新型的水处理技术，因其具有操作简便、成本低廉、无二次污染等优点，近年来备受关注。

溴氧化铋（BiOBr）作为一种典型的层状光催化剂，具有较好的可见光响应和光催化活性，在有机污染物降解方面具有广泛的应用前景。

因此，本文将重点研究BiOBr基光催化剂的制备方法及其在可见光下降解罗丹明B的效能。

二、BiOBr基光催化剂的制备1. 材料与方法BiOBr基光催化剂的制备主要采用溶胶-凝胶法，通过调整前驱体的比例和反应条件，获得不同形貌和晶型的BiOBr样品。

具体实验步骤包括前驱体的准备、溶液的配制、反应条件的控制等。

2. 结果与讨论通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等手段对制备的BiOBr样品进行表征。

结果表明，通过调整反应条件，可以获得具有不同晶型和形貌的BiOBr光催化剂。

这些光催化剂在可见光区域具有较好的吸收性能，为后续的罗丹明B降解实验提供了基础。

三、可见光下降解罗丹明B的实验研究1. 实验方法在可见光照射下，将不同形貌和晶型的BiOBr光催化剂与罗丹明B溶液混合，通过改变光照时间、催化剂用量等条件，观察罗丹明B的降解情况。

同时，设置对照组，对比不同条件下罗丹明B的降解效果。

2. 结果与讨论实验结果表明，BiOBr基光催化剂在可见光照射下对罗丹明B具有较好的降解效果。

不同形貌和晶型的BiOBr样品在降解罗丹明B方面存在一定差异，其中某一种或几种特定形貌和晶型的BiOBr表现出更优的降解性能。

BiOBr基光催化材料的制备与性能研究BiOBr（碱式溴化铋）基光催化材料是一种具有广泛应用前景的新型功能材料，其在水处理、环境污染治理、光电催化等领域都显示出了优异的性能和应用潜力。

本文将对BiOBr基光催化材料的制备方法和性能进行探讨，并展望其未来的研究方向。

制备方法方面，BiOBr基光催化材料的制备可以通过溶剂热法、水热法、共沉淀法、离子交换法等多种方法进行。

其中，溶剂热法是常用的制备方法之一。

首先，将BiOBr前驱体和溶剂混合，然后进行加热处理，形成BiOBr晶体。

此外，还可以通过调控溶剂种类、反应温度和反应时间等参数，来调整所制备的BiOBr的形貌和结构。

制备的BiOBr样品可以通过多种表征手段进行性能评价。

例如，扫描电子显微镜（SEM）可以观察样品的形貌和粒径分布，X射线衍射（XRD）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）可以分析样品的晶体结构和化学组成。

此外，紫外-可见漫反射光谱（UV-Vis DRS）和荧光光谱等还可以评估样品的光学性能。

BiOBr基光催化材料的性能研究主要集中在光催化降解有机污染物、光电化学性能和光催化制氢等方面。

在光催化降解有机污染物方面，研究发现BiOBr能够高效去除水中的有机物。

这归功于BiOBr表面的致密结构和丰富的活性位点，能够有效吸附和催化分解有机物。

此外，一些研究还证实了BiOBr的可见光催化活性和稳定性。

光电化学性能方面的研究证明了BiOBr在光电池中的应用潜力。

研究人员制备了BiOBr基光电极，并通过电化学测试评估了其光电化学性能。

结果表明，BiOBr基光电极具有良好的光电转换性能和稳定性，能够有效转化太阳能为电能。

另外，BiOBr还具有一定的光催化制氢性能。

研究人员在BiOBr中引入了钯（Pd）等贵金属催化剂，提高了其光催化制氢的效率。

这对于实现可持续能源的开发和利用具有重要意义。

然而，在BiOBr基光催化材料的研究中还存在一些问题和挑战。

首先，BiOBr的固有带隙较大，吸收可见光的范围有限，因此改善其光吸收性能是一个需要解决的问题。

基于BiOBr高效光催化剂的制备及其吸附-光催化性能研究基于BiOBr高效光催化剂的制备及其吸附-光催化性能研究摘要：本研究以BiOBr作为催化剂，通过水热法和溶剂热法制备了不同形貌的BiOBr样品，并通过扫描电子显微镜、X 射线衍射仪、紫外可见漫反射光谱等手段进行了表征。

研究结果表明，制备得到的BiOBr样品具有不同的形貌和晶体结构，能够吸附染料分子并通过光催化降解染料，展现出优异的光催化性能。

本研究对于开发高效可靠的光催化剂有重要的意义，可为环境污染治理和可持续发展提供新思路。

一、引言近年来，随着工业化进程的加快，环境污染问题日益严重，尤其是有机污染物的大量排放对生态环境造成了严重的破坏。

因此，开发高效可靠的光催化剂对于应对环境污染问题具有重要的意义。

BiOBr作为一种新型半导体材料，具有良好的光催化性能，尤其是对有机染料的降解具有显著的效果，因此受到了广泛的关注。

二、实验部分2.1 材料制备本研究通过水热法和溶剂热法制备了不同形貌的BiOBr样品。

首先，在水溶液中加入适量的Bi(NO3)3和NH4Br，搅拌均匀后转移到高压釜中，在恒温条件下反应数小时。

得到的沉淀经过洗涤、离心和干燥后，得到了BiOBr样品。

另外，我们还在溶剂中溶解Bi(NO3)3和NH4Br，然后通过升温和控制反应时间等条件制备了溶剂热法合成的BiOBr样品。

2.2 样品表征我们利用扫描电子显微镜对制备样品进行了表面形貌的观察，结果发现，通过水热法和溶剂热法制备的BiOBr样品形貌各异，包括纳米片状、纳米球状和立方体状等。

X射线衍射仪的结果表明，制备得到的样品具有较好的晶体结构。

此外，我们还利用紫外可见漫反射光谱对样品的光吸收性能进行了研究，证实了样品对可见光具有较好的吸收能力。

三、结果与讨论3.1 染料吸附性能我们以甲基橙为目标染料，将其与不同形貌的BiOBr样品进行接触反应，发现BiOBr样品能够高效吸附甲基橙分子。

通过比较不同形貌样品的吸附动力学参数，发现纳米片状的BiOBr样品具有更好的吸附性能。

《BiOBr基光催化材料的制备及性能研究》篇一一、引言随着环境问题的日益严重和能源短缺的威胁，光催化技术作为一种绿色、高效的能源转换和环境污染治理技术，受到了广泛关注。

BiOBr作为一种具有优异光催化性能的材料，其制备及性能研究具有重要的科学意义和应用价值。

本文旨在探讨BiOBr基光催化材料的制备方法及其性能研究，为光催化技术的进一步应用提供理论依据。

二、BiOBr基光催化材料的制备1. 材料选择与制备方法BiOBr基光催化材料的制备主要采用溶胶-凝胶法、水热法、沉淀法等方法。

本文采用沉淀法制备BiOBr基光催化材料，该方法具有操作简便、成本低廉等优点。

2. 实验步骤（1）将适量的溴化铋（BiBr3）和氢氧化钠（NaOH）溶液混合，搅拌一定时间，得到淡黄色沉淀物；（2）将沉淀物进行离心分离、洗涤、干燥等处理；（3）将干燥后的沉淀物进行高温煅烧，得到BiOBr基光催化材料。

三、BiOBr基光催化材料的性能研究1. 结构与形貌分析采用X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）对制备的BiOBr基光催化材料进行结构与形貌分析。

结果表明，所制备的BiOBr基光催化材料具有较好的结晶度和均匀的形貌。

2. 光催化性能测试以甲基橙为模拟污染物，对所制备的BiOBr基光催化材料进行光催化性能测试。

在可见光照射下，BiOBr基光催化材料对甲基橙具有较好的降解效果，且降解速率随光照时间的延长而增加。

此外，我们还研究了不同制备条件对BiOBr基光催化材料性能的影响，如煅烧温度、pH值等。

四、结果与讨论1. 结果分析通过对BiOBr基光催化材料的结构与形貌分析，我们发现所制备的材料具有较好的结晶度和均匀的形貌。

在光催化性能测试中，BiOBr基光催化材料对甲基橙的降解效果显著，且降解速率受煅烧温度、pH值等制备条件的影响。

此外，我们还发现BiOBr 基光催化材料具有良好的循环稳定性和可重复使用性。

2. 性能评价与讨论BiOBr基光催化材料具有优异的光催化性能，主要归因于其独特的层状结构和良好的可见光响应性能。

《溴氧化铋（BiOBr）基光催化剂的制备及可见光下降解罗丹明B的研究》篇一一、引言随着环境问题日益严峻，寻找一种高效的污染物处理方法是当今科学研究的重要任务之一。

在众多处理方式中，利用光催化技术因其无害、节能等优势被广泛关注。

而光催化剂的性能与类型，对于提高降解污染物的效率和速率具有重要意义。

溴氧化铋（BiOBr）作为典型的可见光响应型光催化剂，因其良好的可见光吸收性能和较高的光催化活性，在降解有机污染物方面具有广阔的应用前景。

本文旨在研究溴氧化铋（BiOBr）基光催化剂的制备方法，并探讨其在可见光下降解罗丹明B的效能。

二、溴氧化铋（BiOBr）基光催化剂的制备本部分首先采用沉淀法制备出BiOBr基材料。

以氯化铋和溴化钠为主要原料，以适当的pH调节剂（如氢氧化钠或氨水）调节溶液的pH值，通过沉淀反应生成BiOBr前驱体。

随后进行煅烧处理，使前驱体转化为具有良好结晶度的BiOBr基光催化剂。

三、可见光下降解罗丹明B的实验研究本部分首先对制备的BiOBr基光催化剂进行表征，包括X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等手段，验证其结构和形貌。

然后以罗丹明B为研究对象，探究在可见光照射下，BiOBr基光催化剂对罗丹明B的降解效果。

实验中设置不同浓度的罗丹明B溶液，并加入不同量的BiOBr基光催化剂，进行对比实验。

同时，为进一步探究降解过程中的影响因素，实验还设置了不同的光照时间、pH值等条件进行对比实验。

四、实验结果与讨论通过实验数据可以看出，BiOBr基光催化剂在可见光照射下对罗丹明B具有较好的降解效果。

随着光照时间的延长，罗丹明B的降解率逐渐提高。

同时，催化剂的用量、罗丹明B的初始浓度、溶液的pH值等因素也会影响降解效果。

在适当的条件下，BiOBr基光催化剂能够在较短时间内实现较高的降解率。

通过SEM和XRD等表征手段，证实了制备的BiOBr基光催化剂具有良好的结晶度和特定的形貌结构，这有利于提高其光催化性能。