Bi24O31Br10/BiOBr光催化剂的合成及其光催化性能
2021-04-06尉志苹,郑楠,王宇,董晓丽
尉 志 苹, 郑 楠, 王 宇, 董 晓 丽
( 大连工业大学 轻工与化学工程学院, 辽宁 大连 116034 )
0 引 言
Bi24O31Br10具有独特的层状结构,合适的能带以及优越的化学和光学稳定性,是一种很有前途的光催化剂[1-2]。但是Bi24O31Br10仍然存在着光生电子空穴容易复合、光催化活性低的问题。针对这一问题,研究者们通过形成异质结[3-4]和控制形貌[5]等方法提高Bi24O31Br10的光催化活性。在这些方法中,形成异质结是比较常用的方法。Liu等[6]通过原位离子交换反应成功合成了Bi4O5Br2/Bi24O31Br10/Bi2SiO5花球,由于合成的异质结促进光生载流子的有效分离,同时具有较大的比表面积,因而具有较好的光催化活性;He等[7]将球形颗粒AgBr生长在Bi24O31Br10微球上,在AgBr和Bi24O31Br10之间使形成Z型异质结,加速了光生电子和空穴的分离和转移,使光催化活性显著提高。将Bi24O31Br10做成纳米带,这种二维结构有利于光生电子的快速长距离传输和长时间的光催化稳定性。如果在纳米带上生长BiOBr纳米片,通过异质结的界面相互作用,可以进一步提高光生电子空穴的分离效率,从而提高光催化活性。本实验合成了Bi24O31Br10/BiOBr二维异质结光催化剂,以罗丹明B(RhB)作为目标污染物,研究了合成样品的光催化性能和光催化稳定性。
1 实 验
1.1 试 剂
五水合硝酸铋(Bi(NO3)3·5H2O),西陇科学股份有限公司;十六烷基三甲基溴化铵(CTAB),天津市科密欧化学试剂有限公司;2-溴乙胺氢溴酸盐(C2H6BrN·HBr),阿拉丁生化科技有限公司。所有的试剂和化学品都是直接使用,没有经过进一步提纯。
1.2 Bi24O31Br10/BiOBr的制备
1.2.1 Bi24O31Br10的合成
将0.5 g Bi(NO3)3·5H2O和CTAB依次加入30 mL的去离子水中,并用1 mol/L的NaOH水溶液调整pH为9.0,加到50 mL不锈钢反应器中,在180 ℃保持15 h,将沉淀用乙醇和去离子水冲洗,60 ℃烘箱过夜干燥即可得到Bi24O31Br10纳米带。……
