BiOCl光催化剂的制备及其催化性能
2021-05-12哈尔滨师范大学张燕祥
哈尔滨师范大学 张燕祥
文章用水热法制备了BiOCl、Sn3O4以及复合物BiOCl/Sn3O4。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)Sn3O4与BiOCl形成的p-n结有效地促进了活性物质的分离,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BiVO4/BiOCl、C3N4/BiOCl以及BiPO4/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Sn3O4
Sn3O4通过简单的水热反应合成。将4.0mol SnCl2·2H2O和10mol Na3C6H5O7·2H2O溶解在10mL去离子水中,搅拌5 min,形成均匀透明的溶液A。同时将2mol NaOH溶解在10 mL去离子水中,作为溶液B。把B加入A中,形成白色悬浮液,倒入50mL反应釜里,180℃加热12h。离心分离悬浮液,加入无水乙醇和蒸馏水多次冲洗,除去杂质离子。处理后,产品在干燥箱中80℃干燥5h。
1.2 合成BiOCl/Sn3O4复合材料的结构
合成BiOCl/Sn3O4复合材料,1mol Bi(NO3)3·5(H2O)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(NO3)·5(H2O)溶液中形成白色悬浮液,而后倒入50mL反应釜中,180℃加热12h。离心的到样品,然后用蒸馏水水和乙醇洗去杂质离子,并置于干燥箱中5h在80℃下烘干。……
