共沉淀法制备α-Bi2Mo3O12和γ-Bi2MoO6及可见光催化性能
2012-09-03杜永芳宋继梅赵绍娟胡海琴
杜永芳, 宋继梅, 王 红, 赵绍娟, 胡海琴
(1.安徽职业技术学院 化学工程系,安徽 合肥 230011;2.安徽大学 化学化工学院,安徽 合肥 230601)
0 引 言
钼酸铋复合氧化物的化学通式为Bi2O3·nMoO3,其中 n = 3,2,1,分别对应于α-Bi2Mo3O12、β-Bi2Mo2O9和 γ-Bi2MoO6,其中β-Bi2Mo2O9为热力学不稳定相,在400~500℃时易分解成α-Bi2Mo3O12和 γ-Bi2MoO6[1];α-Bi2Mo3O12是一种具有缺陷的白钨矿结构,每一个Mo离子与邻近的4个氧以四面体配位,分子中包含3种不同的 MoO4结构单元[2];γ-Bi2MoO6是Aurivillius结构中结构最简单的一种,拥有特殊的层状结构,其共角、畸变的MoO6八面体钙钛矿片层镶嵌在(Bi2O2)2+片层中[3]。近年来,钼酸铋复合氧化物作为优良的催化剂,广泛用于烯烃选择性氧化脱氢制备不饱和醛,如今在工业上已经用它们做催化剂,催化丙烯的选择性氧化脱氢制备丙稀醛、氨氧化制备丙稀腈[4-5]。除此之外,这类化合物由于其独特的物理性能还可作为离子导体、声光材料、光导体及气体传感器[6-9]。
文献[10]报道了在 AgNO3的存在下,以α-Bi2Mo3O12、β-Bi2Mo2O9和γ-Bi2MoO6为催化剂,在可见光照射下能分解H2O制取H2。这项工作表明钼酸铋复合氧化物具有优异的可见光光催化性能。目前,3种钼酸铋复合氧化物中,只有γ-Bi2MoO6被广泛用于光催化降解有机废水领域。文献[11]利用溶液燃烧法制备了γ-Bi2MoO6纳米颗粒,研究了在太阳光下降解阳离子染料的性能;结果表明,γ-Bi2MoO6具有较高的光催化活性。文献[12]用热蒸发沉积法制备了γ-Bi2MoO6薄片,研究了可见光下降解罗丹明B的能力。目前,以α-Bi2Mo3O12作为光催化剂的研究相对较少。
本文采用沉淀法,通过调节溶液的pH值以及在不同温度下煅烧,分别得到了α-Bi2Mo3O12、γ-Bi2MoO6以及β-Bi2Mo2O9和γ-Bi2MoO6的混合物,合成方法简单,绿色环保;……