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环境友好的BiOBr新型光催化剂制备、表征及其性能研究

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实 验得 到 的样 品经过 ｘ光 衍 射仪 （ Ｒ 、 倍 Ｘ Ｄ） 低 扫描 电镜 （ ＥＳ Ｍ） 高倍 投 射 电镜 （ Ｅ 、 外 可 Ｆ —Ｅ 、 Ｔ Ｍ） 紫
见漫反射光谱 等几种 表征手段进 行表征。并 利用
Ｃ ＳＥ Ａ Ｔ Ｐ软 件进 行 Ｄ Ｔ计算 来探 测 ＢＯ ｒ的电子 结 Ｆ ｉＢ 构模型。
全国中文核心期刊 矿业类核心期刊 （Ａ— Ｄ规范》 Ｃ ＪＣ 执行优秀期刊． Ｊ
ｒ
环 境 友好 的 ＢＯＢ 新 型 光催 化剂 ｒ ｉ 制备 、 征 及其性 能研 究 表
杨 帆 ，李 中和 ，蒋 政２
（． １ 中国矿业大学［ 北京］ 化学与环境工程学院， 北京 １０８ ； ００ ３ ２ 中国科 学 院过 程 工程研 究所 ， ． 多相 复杂 实验 室 ， 北京 １０ ８ ） ０００
为 了使 实 验结 果 具 有 可 比性 ， 实 验 条件 保 持 将
一
仪器 ：Ｖ２ ０ ｕ ． 型紫外可见分光光度计 ；２ 黑 ０ ２Ｗ 光灯 ； Ｘ射线衍射 仪 （ ； － １ ｐｃ ｏ ） Ｕ３ ０ｓｅｔ — ３ ｒ
ｐ ｔ ｍｅｅ ｈｏｏ ｔｒ
致 。催化 剂 的投 加量 （ ） ０ １ ， Ｍ。 为 ．ｇ 甲基橙 的初 始
收 稿 日期 ：０ ８—１ ２０ ０—０ ９
作者简介 ： 杨帆（９ ４ ） 女 ， １８ 一 ， 河北衡水人 。中国矿业大学（ 北京） 在读硕 士研 究生。 环境友好的 ＢＯ ｒ ｉ Ｂ 新型光催化剂制备 、 表征及其性能研究 ４ ７
浓 度 （ ｏ为 １ｍ ／ 。 Ｃ ） ０ ｇＬ
１ ３ 样 品表征 ．
子 结 构模 型 。尽 管 Ｂ 掺杂 的 ＢＯ ｒ ｉＸ相 对于 ＢＯ １ ｉＣ 来 说 显示 出更 高 的 活性 ， 现有 的资 料 中对 于 ＢＯ ｒ的 ｉＢ 相 关研 究还 是 比较 少 的 。众所 周 ห้องสมุดไป่ตู้ ， 导体 材 料 的 半
用 水热 化学 反应 的方 法合 成 ＢＯ ｒ ｉＢ 粉体 。称 取 ００ ２ ｏ Ｂ（ Ｏ ） ・ Ｈ ０溶 于 少 量 醋 酸 中 ， 取 ．０ ｍ ｌ ｉＮ ５ 称
１０ １０Ｅ ２ 、６ ｏ下保温 ２ ６ １ 、４ 后取出。 自然冷却到 、、 ２ｈ ６ 室温 ， 出溶 液 ， 分离 的沉淀 物用 蒸馏水 和 无水 乙 倒 将 醇洗涤 至 中性 ， 除去 杂质 如 Ｃ Ａ ， Ｏ 等 ， ＴＢ Ｎ ； 最后
６ ℃ 干燥 ８ 。 ０ ｈ
１２ ２ 光 催 化 实验 ．．
１ ２ 试 验 方法 ． １ ２ １ Ｂ Ｏ ｒ 米 片 的制备 ． ． ｉＢ 纳
半导体材料 ， 其具有独特 的电子结构 ， 良好的光性能 和催化性能 ， 因此吸引 了研 究者广泛 的兴趣 。最初 提 出卤 化 氧 铋 这 一 新 型 材 料 的 是 Ｈ ａｇ 他 指 出 ｕｎ ， ＢＯ ｉＸ具有 出色 的光催 化活性 ， 经研 究得 出它 的 电 并
０ ０ ２ ｏＣ Ａ ． ０ ｍ ｌＴ Ｂ溶 于 ５ ｍ 去 离 子 水 中 ， 者 在 室 温 ０ｌ 两
下混 合搅 拌 １ｍｎ 将 溶 液 置 于 衬 有 聚 四 氟 乙烯 高 ５ ｉ， 压釜 中（ 容积 ５ ｍ ） 密封后 放 在烘箱 中分别 在 ８ 、 ０Ｌ ， ０
性能与它的结晶度和形貌有密切的关系。这些促使 研 发一 种形 貌 可 控 的 水 热 方 法 来 制 备 ＢＯ ｒ并 且 ｉＢ ， 探索它的的电子结构和光催化活性 。
关 键词 ： ｉ Ｂ ； ＢＯ ｒ 片状 ； 光催化
中图分类 号 ：６ ３ ３ ０ ４ ．６ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ６６ ７ （ ０ ８ ０ － ４ １０ －７２ ２ ０ ） ６０ ７—０ ０ ２
卤化氧 铋 （ ｉＸ， ＢＯ Ｘ＝Ｆ Ｃ ， ｒＩ 是 一 种 新 型 的 ， １Ｂ ，）
摘 要 ： 用水热合 成 的 方法通过 控 制合 成 条件 制备 出片状结 构 的 溴化 氧铋 半导 体材 料 ， 采 并 通过 降解 甲基 橙 染料 来考 察 溴化氧 铋 半导 体材 料 的光催 化 特 性 。应 用 Ｘ Ｄ，Ｅ Ｔ Ｍ 和 ｕ Ｒ Ｓ Ｍ，Ｅ ｖ
—
ｖｓ ｉ漫反射 光 谱 来表征 ＢＯ ｒ 料 的特性 。研 究得 知 ，ｉＢ 是 一 种 间接 半 导 体材 料 。 它 的 ｉＢ 材 ＢＯ ｒ
Ｃ Ａ 十六 烷 基三 甲基 溴化 铵 ） Ａ Ｒ。 Ｔ Ｂ（ ，．
过磁力搅拌使粉体充分悬浮。在 ２ Ｗ 黑光灯照射 ２ 下， ２ ｉ 每 ｒ ｎ吸取 一定 量 上清 液进 行紫外 可见 分光 光 ａ 度测 定 ， 比它 们 的光 催 化 性 能 。 甲基 橙 的最 大 吸 对
收波长为 ４２ ｍ。 ６ｎ
带 系能约 为 ２６ ｅ 且 不 受合成 条件 的影 响 而 变化 。而 ＢＯ ｒ ．９Ｖ， ｉＢ 材料 的形 貌 和 结 晶度 却取 决 于 水热合 成 的温度 和 时 间。在 降解 甲基橙 染料 的过程 中这 种 片状 ＢＯ ｒ 示 出很 高的光催 化 活 ｉＢ 显 性， 特别是在 １０Ｃ ６ ￣ 水热 ８ 后得到的 ＢＯ ｒ ｈ ｉＢ 材料具有最好 的光催化活性。
１ 实 验 部 分
１ １ 实验试 剂 和仪 器 ．
在盛 有 ｌＯ ０ ｇＬ甲基 橙 溶液 的烧 杯 中分 Ｏ ｍＬ１ｍ ／
别加入不同时间温度下水热合成的 ＢＯ ｒ ｉＢ 粉末 ， 通
试剂 ： 甲基 橙 ， 示 剂 级 ； ｉＢ 指 ＢＯ ｒ纳 米 片 ， 自制 ； 醋 酸 ，． Ｂ （ Ｏ ） ・ Ｈ Ｏ， ． Ａ Ｒ； ｉＮ ３３ ５ ２ Ａ Ｒ；
２ 结 果 和讨 论
水 热合 成 的 ＢＯ ｒ的衍 射 峰 与 Ｘ Ｄ标 准 图谱 ｉＢ Ｒ 中 Ｐ ｎ ｍ ＢＯ ｒ（Ｃ Ｄ ７ — ６ ） ４ ｍ ｉＢ Ｊ Ｐ Ｓ０ ３２ １ 的衍 射 峰 很 好 ０ 的一 一对 应 。随着 水 热 温 度 和 时 问 的增 加 ， 射 峰 衍

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BiOCl光催化剂的制备及其催化性能

BiOCl光催化剂的制备及其催化性能

• 51•文章用水热法制备了BiOCl 、Sn 3O 4以及复合物BiOCl/Sn 3O 4。

用各种现代化表征手段对样品测量。

以甲基橙溶液作为评估标准进行性能测试。

结果显示，与纯BiOCl 相比，复合物的性质更好。

性质较好有以下原因：(1)球状结构增加了催化剂对光的利用。

(2)Sn 3O 4与BiOCl 形成的p-n 结有效地促进了活性物质的分离，产品在干燥箱中80℃干燥5h 。

1.2 合成BiOCl/Sn 3O 4复合材料的结构合成BiOCl/Sn 3O 4复合材料，1mol Bi(NO 3)3·5(H 2O)和1mol KCl 各自溶解在7.5mL 去离子水中。

把上述2.1中提到的A 和B 溶液依次置入KCl 烧杯中形成C 。

将溶液C 加入到Bi(NO 3)·5(H 2O)溶液中形成BiOCl光催化剂的制备及其催化性能哈尔滨师范大学 张燕祥加速了活性物质的迁移。

现阶段合成染料造成的水混杂污浊是被重视的一大问题。

光催化可以有效解决该问题。

光催化被层出不穷的研究源自于1972发现的现象。

BiOX(X=Cl ，Br ，I)是催化材料重要组成部分，因其具有光学稳定、无毒和耐腐蚀等优势被研究。

但是，由于宽带隙、有限的光吸收和光生载流子的快速复合，BiOCl 的光活性仍然不够高。

提高其光催化活性的方法有很多。

如离子掺杂、异质结的构建、晶体工程等。

例如在BiVO 4/BiOCl 、C 3N 4/BiOCl 以及BiPO 4/BiOCl 等材料中，通过构建p-n 结提高了BiOCl 的性能。

本文建构了p-n 结使BiOCl 的性能得以提升。

1 实验部分1.1 合成Sn 3O 4Sn 3O 4通过简单的水热反应合成。

将4.0mol SnCl 2·2H 2O 和10mol Na 3C 6H 5O 7·2H 2O 溶解在10mL 去离子水中，搅拌5 min ，形成均匀透明的溶液A 。

BioBr光催化材料的制备及其降解有机污染物性能测定——关于一个综合化学实验的设计

BioBr光催化材料的制备及其降解有机污染物性能测定——关于一个综合化学实验的设计

德 国 布鲁 克公 Nhomakorabea ） 。
２ １ ２ ０ １ ３ ）
１ ． ２ 光 催 化 剂 的表 征 分析 Ｘ一 射线衍射分析 在Ｂ ｒ ｕ ｋ ｅ ｒ Ｄ ８ 型 ｘ射 线 衍 射 仪 上 进 行 ， Ｃ ｕ 靶 线ｋ ＝ １ ． ５ ４ ７ ：光 催 化 材 料 的紫 外 一 可见漫反射光谱 （ Ｕ Ｖ — Ｖ ｉ ｓ Ｄ Ｒ Ｓ ）用 Ｓ ｈ ｉ ｍ ａ ｄ ｚ ｕ Ｕ Ｖ 一 ２ ４ ５ ０ 型Ｕ Ｖ — Ｖ ｉ ｓ 分光光谱仪测定 ， Ｂ ａ Ｓ Ｏ ４ 作 为 标 准 参 比 。样 品 的 红 外 光 谱 （ Ｆ Ｆ — Ｉ Ｒ） 由红 外 光 谱 仪 上 测
定， 采 用 ＫＢ ｒ 压片 。 １ － ３ 光 催化 降 解 实验 方 法
综 合 化 学 实 验 是 化 学 专 业 实 验 课 程 体 系 的 重 要 组 成 部 分 ，该 类 实 验 是 将 化 学 基 础 理 论 知 识 与 实 验 方 法 和技 能进 行 相 互 交 叉 渗 透 的 一 种 实 验 形 式 ，其 目的和 出发 点 是 要 培 养 学 生 的 综 合 化 学 实 验 技 能 。最 大 限 度 地 锻 炼 学 生 灵 活运 用 所 学 知 识 解 决 实 际 问 题 和 独 立 从 事 科 研 工 作 的能 力 。综 合 化 学 实 验教学一方 面可加深学生 对理论认识 的理解 和融会贯通 ， 培 养 其 运 用 多 学 科 知 识 解 决 问 题 的 能 力 及 创 造 性 思 维 能 力 。另 方 面 可 引 导 学 生 将 课 堂 学 习 的 理 论 知 识 运 用 于 实 际 问题 的 解决中 ， 有 利 于 提 高 学 生 分 析 和 解 决 实 际 问题 的 能 力 。 因 此 ， 自２ ０ 世纪８ Ｏ 年 代起 ，越 来 越 多 的 高 校 开 设 了综 合 化 学 实 验 课 程。 综 合 化 学 实 验 设 计 应 紧 跟新 的科 研 研 究 ． 提 高 学生 的创 新 能力和科研能力。 实 验 内 容 涉及 化 学 、 材料 、 环境 、 能 源 等交 叉 学科 ， 有 助 于 扩 展 学 生 的 知识 面 。 光催 化 材 料 因 其 能 够 完 全 矿 化 和 降 解 废 水 中 的各 种 有 机 和 无 机 的 污 染 物 而 引 起 越 来 越 多 的关 注 。 １ ９ ７ ２ 年Ｆ ｕ ｊ ｉ ｓ ｈ ｉ ｍａ 和 Ｈｏ ｎ ｄ ａ 教授在Ｎ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ 杂志上首 次报 道 了以Ｔ ｉ Ｏ ２ 为 电 化 学 电 池 的 阳 极 ，在 紫外 光 照下 电 极 的 阳 极 可 使 水 分 解 产 生 氢 气 和 氧 气 …。这 一 重 要 发 现 开启 了光 催 化 技 术 的研 究 ， 并 进 而 发 展 成 了催 化领 域 的一 个 重要 研 究 方 向 。 光 催 化 材 料 在 光 照 射 下 可 以将 太 阳光 能有 效 地 转 化 为 化学 能 ，用 于 降 解 结 构 稳 定 的 生 物难 降解 环 境 污染 物 ， 还原重金属离子 ， 以 及 杀 菌 。与 传 统 化 学 氧化 法 相 比较 ， 具 有低成本 、 反应条 件温和 、 高效 、 污 染 物 降 解 彻 底 及 不 产 生 二 次 污 染 等 优 点 。Ｂ ｉ Ｏ Ｂ ｒ 是 一 种 重 要 的Ｖ — Ｖ Ｉ — Ｖ Ｉ Ｉ 三元化合物 ， 呈 四 方 晶 型结 构 ， 其 晶体 结 构 是 由 层 和 交 叉 在 其 中 的 双层 卤 素 原 子 构 成 的 层 状 结 构 。近 年 来 ， Ｂ ｉ Ｏ Ｂ ｒ 因 其 独特 的电、 磁、 光 学 性 能 而 被 作 为 一 种 新 型 的 可 见 光 催 化 材 料 用 于 环 境 污 染 物 的 降 解 中。 本文 以硝酸铋 、 溴化钠 为反应原料 ． 以乙二醇为 溶剂 ． 在 １ ４ ０ ｏ Ｃ 温度下溶剂热制备Ｂ ｉ Ｏ Ｂ ｒ 光 催 化 剂 。通 过 Ｘ Ｒ Ｄ、 Ｄ Ｒ Ｓ 、 兀＇ － Ｉ Ｒ 等 手 段 对 催 化 剂 的 结 构 和 组 成 进 行 表 征 ，并 研 究 合 成 的 光 催 化 材 料 在 可 见 光 照 射 下 降 解 罗 丹 明Ｂ 有 机 染 料 污 染 物 的 活 性 。 为水 环 境 中有 机染 料 污染 物 的绿 色 降 解 提 供 新 的途 径 。
《铋系光催化剂的制备及对抗生素降解性能研究》范文

《铋系光催化剂的制备及对抗生素降解性能研究》范文

《铋系光催化剂的制备及对抗生素降解性能研究》篇一一、引言随着工业化的快速发展，环境污染问题日益严重，特别是抗生素污染问题已经成为全球关注的焦点。

抗生素的滥用和排放对生态环境和人类健康构成了严重威胁。

因此，开发高效、环保的抗生素降解技术具有重要的科学价值和应用前景。

铋系光催化剂因具有优异的光催化性能，成为近年来的研究热点。

本文将详细介绍铋系光催化剂的制备方法及其对抗生素降解性能的研究。

二、铋系光催化剂的制备1. 材料选择铋系光催化剂主要采用铋的化合物作为主要原料，如硝酸铋、醋酸铋等。

此外，还需选择合适的助剂和载体，以提高催化剂的活性和稳定性。

2. 制备方法铋系光催化剂的制备主要包括溶胶凝胶法、沉淀法、水热法等多种方法。

其中，水热法具有操作简单、成本低廉等优点，是制备铋系光催化剂的常用方法。

（1）将选定的铋化合物、助剂和载体按一定比例混合，溶解于适量的溶剂中；（2）将混合溶液转移到高压反应釜中，在一定温度和压力下进行水热反应；（3）反应结束后，将产物进行过滤、洗涤、干燥等处理，得到铋系光催化剂。

三、抗生素降解性能研究1. 实验方法采用紫外-可见光谱法、高效液相色谱法等方法，对铋系光催化剂降解抗生素的性能进行测试。

具体步骤如下：（1）将铋系光催化剂与抗生素溶液混合，置于一定条件下进行光催化反应；（2）定期取样，利用紫外-可见光谱法、高效液相色谱法等方法测定抗生素浓度的变化；（3）根据实验数据，分析铋系光催化剂对抗生素的降解性能。

2. 结果与讨论通过实验数据，我们可以得出以下结论：（1）铋系光催化剂对抗生素具有较好的降解效果，能够显著降低抗生素浓度；（2）铋系光催化剂的降解性能受多种因素影响，如催化剂种类、浓度、光照强度等；（3）通过优化制备方法和反应条件，可以提高铋系光催化剂的降解性能。

四、结论与展望本文通过制备铋系光催化剂并对其抗生素降解性能进行研究，发现铋系光催化剂具有较好的抗生素降解效果。

通过优化制备方法和反应条件，可以提高催化剂的降解性能。

《铋系光催化剂的制备及其光催化降解罗丹明B的性能研究》

《铋系光催化剂的制备及其光催化降解罗丹明B的性能研究》

《铋系光催化剂的制备及其光催化降解罗丹明B的性能研究》一、引言随着环境问题日益严峻，光催化技术因其在污水处理和有机物降解中的卓越效果，成为环境保护和可持续发展领域的重要研究课题。

其中，铋系光催化剂以其高效、稳定、无毒等特点在众多光催化剂中脱颖而出。

本文以铋系光催化剂的制备及其对罗丹明B的光催化降解性能为研究对象，通过实验和数据分析，深入探讨其制备工艺和性能表现。

二、铋系光催化剂的制备1. 材料与设备本实验所需材料包括铋盐、其他金属盐、表面活性剂等。

设备包括搅拌器、烘箱、高温炉等。

2. 制备方法采用溶胶-凝胶法，将铋盐与其他金属盐混合，加入适量的表面活性剂，在搅拌器中充分搅拌，形成均匀的溶胶。

将溶胶在烘箱中烘干，形成干凝胶。

再将干凝胶在高温炉中煅烧，得到铋系光催化剂。

三、铋系光催化剂的表征采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等手段对制备的铋系光催化剂进行表征。

XRD分析表明，制备的铋系光催化剂具有明显的晶型特征。

SEM图像显示，催化剂具有较高的比表面积和良好的孔隙结构，有利于提高其光催化性能。

四、光催化降解罗丹明B实验1. 实验方法以罗丹明B为目标污染物，将铋系光催化剂置于一定浓度的罗丹明B溶液中，在特定波长的光照下进行光催化降解实验。

通过测定溶液中罗丹明B的浓度变化，评价铋系光催化剂的光催化性能。

2. 实验结果与分析实验结果表明，铋系光催化剂对罗丹明B具有较好的降解效果。

随着光照时间的延长，罗丹明B的浓度逐渐降低。

通过对比不同条件下的降解效果，发现催化剂的用量、光照强度和pH值等因素对光催化性能具有显著影响。

此外，我们还发现铋系光催化剂具有良好的稳定性和重复使用性。

五、结论本文通过制备铋系光催化剂并对其光催化降解罗丹明B的性能进行研究，得出以下结论：1. 采用溶胶-凝胶法制备的铋系光催化剂具有较高的比表面积和良好的孔隙结构，有利于提高其光催化性能。

2. 铋系光催化剂对罗丹明B具有较好的降解效果，且催化剂的用量、光照强度和pH值等因素对光催化性能具有显著影响。