不同溶剂热反应时间BiOCl 微球的制备及光催化性能研究*
2021-12-01郭兴旺杨德辉王春艳桑炳昱王欣宇
郭兴旺,杨德辉,王春艳,桑炳昱,王欣宇
(哈尔滨理工大学 材料科学与化学工程学院,黑龙江 哈尔滨 150040)
近年来,具有层状结构的半导体材料氯氧化铋(BiOCl)由于其高效的光催化活性广泛应用于环境修复和太阳能利用等领域。BiOCl 对有机废水污染物的高效分解能力,已经成为光催化剂中的研究热点[1,2]。 研究表明,BiOCl 的光催化活性在很大程度上取决于形态和结构[3,4]。因此,人们致力于探索用于制造形状和尺寸可控的BiOCl 纳米产物。具体来说,一维的BiOCl 纳米棒、纳米线,二维的BiOCl 纳米片、纳米板等已通过多种工艺制备成功。而三维的BiOCl 微球是由纳米片组成的微尺度结构,兼具微结构和纳米结构的优点,当前尽管在分级BiOCl 纳米材料合成方面进行大胆尝试,但通过组装二维纳米板来制造三维结构BiOCl 仍然是一个很大的挑战。本文研究溶剂热条件下,不同反应时间对BiOCl纳米片组装微球形貌的影响,随着溶剂热反应时间的延长,纳米片出现随机聚集并开始形成三维微球结构。基于实验的结果,获得在溶剂热条件下形成具有不同层次微观结构的BiOCl 微球的反应时间并对BiOCl 微球的光催化性能进行评估。
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
Bi(NO3)3·5H2O(AR 阿拉丁试剂上海有限公司);聚乙烯吡咯烷酮(PVP)(AR 平均分子量10000,阿拉丁试剂上海有限公司);无水乙醇(AR 天津市光复科技发展有限公司);BiCl3(AR 阿拉丁试剂上海有限公司)。
X'Pert PRO 型 X 射线衍射仪(XRD)(荷兰 Panalytical 分析仪器公司);Apreo C 型扫描电子显微镜(SEM)(美国 Thermoscientific 公司);HJ-4 型多头磁力加热搅拌器(常州荣华仪器制造有限公司);……
