注册 English

具有不同Bi/Ti摩尔比的BiOI/TiO2 (A)光催化剂的结构与性能

李慧泉 ,  崔玉民 ,  吴兴才 ,  华林 ,  洪文珊

downloadPDF
引用本文: 李慧泉, 崔玉民, 吴兴才, 华林, 洪文珊. 具有不同Bi/Ti摩尔比的BiOI/TiO2 (A)光催化剂的结构与性能[J]. 物理化学学报, 2012, 28(08): 1985-1991. doi: 10.3866/PKU.WHXB201205161 shu
Citation:  LI Hui-Quan, CUI Yu-Min, WU Xing-Cai, HUA Lin, HONG Wen-Shan. Structure and Properties of BiOI/TiO2 (A) Photocatalysts with Different Bi/Ti Molar Ratios[J]. Acta Physico-Chimica Sinica, 2012, 28(08): 1985-1991. doi: 10.3866/PKU.WHXB201205161 shu

具有不同Bi/Ti摩尔比的BiOI/TiO2 (A)光催化剂的结构与性能

  • 基金项目:

    国家自然科学基金(21171091) (21171091)

    安徽省高校省级自然科学基金(KJ2012A217, KJ2012B136)资助项目 (KJ2012A217, KJ2012B136)

摘要:

在室温条件下通过沉积法制备了BiOI敏化纳米锐钛矿TiO2 (A)光催化剂. 用X射线衍射(XRD),X射线光电子能谱(XPS), 光致发光(PL)光谱和紫外-可见漫反射(UV-Vis DRS)等手段对其进行了表征. 通过罗丹明B(RhB)催化降解实验评价了其光催化活性. 随BiOI含量增加, BiOI/TiO2 (A)在370-630 nm的吸收强度增强, 吸收带边红移增加, 紫外和可见光催化活性先增加, 当BiOI含量约为1.7% (质量分数)时, 各自达到最大值, 然后随BiOI含量的进一步增加而减小. 1.7% BiOI/TiO2 (A)的可见光活性明显高于P25, 它的紫外光活性也略高于P25. 在BiOI含量相近时, BiOI/TiO2 (A)比BiOI/P25具有更低的光催化活性. 和TiO2 (A)相比, 1.7% BiOI/TiO2 (A)明显具有更高的紫外和可见光催化活性, 这归功于它在370-630 nm的强吸收、吸收带边红移明显以及光生电子和空穴的有效转移, 减少了电子-空穴对的复合.

English

    1. [1]

      (1) Chen, X. B.; Liu, L.; Yu, P. Y.; Mao, S. S. Science 2011, 331,746. doi: 10.1126/science.1200448

      (1) Chen, X. B.; Liu, L.; Yu, P. Y.; Mao, S. S. Science 2011, 331,746. doi: 10.1126/science.1200448

    2. [2]

      (2) Qiu,W.; Ren, C. J.; ng, M. C.; Hou, Y. Z.; Chen, Y. Q. Acta Phys. -Chim. Sin. 2011, 27, 1487. [仇伟, 任成军, 龚茂初,侯云泽, 陈耀强. 物理化学学报, 2011, 27, 1487.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20110621(2) Qiu,W.; Ren, C. J.; ng, M. C.; Hou, Y. Z.; Chen, Y. Q. Acta Phys. -Chim. Sin. 2011, 27, 1487. [仇伟, 任成军, 龚茂初,侯云泽, 陈耀强. 物理化学学报, 2011, 27, 1487.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20110621

    3. [3]

      (3) Tong, X.; Chen, R.; Chen, T. H. Acta Phys. -Chim. Sin. 2011, 27,1941. [佟欣, 陈睿, 陈铁红. 物理化学学报, 2011, 27,1941.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20110836(3) Tong, X.; Chen, R.; Chen, T. H. Acta Phys. -Chim. Sin. 2011, 27,1941. [佟欣, 陈睿, 陈铁红. 物理化学学报, 2011, 27,1941.] doi: 10.3866/PKU.WHXB20110836

    4. [4]

      (4) Chen, S. F.; Zhao,W.; Liu,W.; Zhang, S. J. Appl. Surf. Sci.2008, 255, 2478. doi: 10.1016/j.apsusc.2008.07.115(4) Chen, S. F.; Zhao,W.; Liu,W.; Zhang, S. J. Appl. Surf. Sci.2008, 255, 2478. doi: 10.1016/j.apsusc.2008.07.115

    5. [5]

      (5) Chen, S. F.; Zhang, S. J.; Liu,W.; Zhao,W. J. Hazard. Mater.2008, 155, 320. doi: 10.1016/j.jhazmat.2007.11.063(5) Chen, S. F.; Zhang, S. J.; Liu,W.; Zhao,W. J. Hazard. Mater.2008, 155, 320. doi: 10.1016/j.jhazmat.2007.11.063

    6. [6]

      (6) Li, Y. Z.; Kim, S. J. J. Phys. Chem. B 2005, 109 (25), 12309.doi: 10.1021/jp0512917(6) Li, Y. Z.; Kim, S. J. J. Phys. Chem. B 2005, 109 (25), 12309.doi: 10.1021/jp0512917

    7. [7]

      (7) Wu, J. M.; Yao, J. J.; Yang, H. P.; Fan, Y. N.; Xu, B. L. Acta. Chim. Sin. 2010, 68 (14), 1349. [吴俊明, 姚俊杰, 杨汉培, 范以宁, 许波连. 化学学报, 2010, 68 (14), 1349.](7) Wu, J. M.; Yao, J. J.; Yang, H. P.; Fan, Y. N.; Xu, B. L. Acta. Chim. Sin. 2010, 68 (14), 1349. [吴俊明, 姚俊杰, 杨汉培, 范以宁, 许波连. 化学学报, 2010, 68 (14), 1349.]

    8. [8]

      (8) Li, Y. Z.; Lee, N. H.; Hwang, D. S.; Song, J. S.; Lee, E. G.;Kim, S. J. Langmuir 2004, 20 (25), 10838.(8) Li, Y. Z.; Lee, N. H.; Hwang, D. S.; Song, J. S.; Lee, E. G.;Kim, S. J. Langmuir 2004, 20 (25), 10838.

    9. [9]

      (9) Sério, S.; Jorge, M. E. M.; Coutinho, M. L.; Hoffmann, S. V.;Limao-Vieira, P.; Nunes, Y. Chem. Phys. Lett. 2011, 508, 71.doi: 10.1016/j.cplett.2011.04.002(9) Sério, S.; Jorge, M. E. M.; Coutinho, M. L.; Hoffmann, S. V.;Limao-Vieira, P.; Nunes, Y. Chem. Phys. Lett. 2011, 508, 71.doi: 10.1016/j.cplett.2011.04.002

    10. [10]

      (10) Sun,W. T.; Yu, Y.; Pan, H. Y.; Gao, X. F.; Chen, Q.; Peng, L. M.J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 1124. doi: 10.1021/ja0777741(10) Sun,W. T.; Yu, Y.; Pan, H. Y.; Gao, X. F.; Chen, Q.; Peng, L. M.J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 1124. doi: 10.1021/ja0777741

    11. [11]

      (11) Morikawa, T.; Ohwaki, T.; Suzuki, K. I.; Shinya, M.;Tero-Kubota, S. Appl. Catal. B: Environ. 2008, 83, 56. doi: 10.1016/j.apcatb.2008.01.034(11) Morikawa, T.; Ohwaki, T.; Suzuki, K. I.; Shinya, M.;Tero-Kubota, S. Appl. Catal. B: Environ. 2008, 83, 56. doi: 10.1016/j.apcatb.2008.01.034

    12. [12]

      (12) Mitoraj, D.; Kisch, H. Angew. Chem. Int. Edit. 2008, 47, 9975.doi: 10.1002/anie.200800304(12) Mitoraj, D.; Kisch, H. Angew. Chem. Int. Edit. 2008, 47, 9975.doi: 10.1002/anie.200800304

    13. [13]

      (13) Li, G. S.; Zhang, D. Q.; Yu, J. C. Environ. Sci. Technol. 2009,43, 7079. doi: 10.1021/es9011993(13) Li, G. S.; Zhang, D. Q.; Yu, J. C. Environ. Sci. Technol. 2009,43, 7079. doi: 10.1021/es9011993

    14. [14]

      (14) Li, L.; Rohrer, G. S.; Salvador, P. A. J. Am. Ceram. Soc. 2012,95, 1414. doi: 10.1111/j.1551-2916.2012.05076.x(14) Li, L.; Rohrer, G. S.; Salvador, P. A. J. Am. Ceram. Soc. 2012,95, 1414. doi: 10.1111/j.1551-2916.2012.05076.x

    15. [15]

      (15) Zyoud, A. H.; Zaatar, N.; Saadeddin, I.; Ali, C.; Park, D.;Campet, G.; Hilal, H. S. J. Hazard. Mater. 2010, 173, 318. doi: 10.1016/j.jhazmat.2009.08.093(15) Zyoud, A. H.; Zaatar, N.; Saadeddin, I.; Ali, C.; Park, D.;Campet, G.; Hilal, H. S. J. Hazard. Mater. 2010, 173, 318. doi: 10.1016/j.jhazmat.2009.08.093

    16. [16]

      (16) Xia, J. X.; Yin, S.; Li, H. M.; Xu, H.; Xua, L.; Zhang, Q.Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects 2011, 387,23. doi: 10.1016/j.colsurfa.2011.07.023(16) Xia, J. X.; Yin, S.; Li, H. M.; Xu, H.; Xua, L.; Zhang, Q.Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects 2011, 387,23. doi: 10.1016/j.colsurfa.2011.07.023

    17. [17]

      (17) Li, Y. Y.;Wang, J. S.; Yao, H. C.; Dang, L. Y.; Li, Z. J. J. Mol. Catal. A: Chem. 2011, 334, 116. doi: 10.1016/j.molcata.2010.11.005(17) Li, Y. Y.;Wang, J. S.; Yao, H. C.; Dang, L. Y.; Li, Z. J. J. Mol. Catal. A: Chem. 2011, 334, 116. doi: 10.1016/j.molcata.2010.11.005

    18. [18]

      (18) Wang, Y. N.; Deng, K. J.; Zhang, L. Z. J. Phys. Chem. C 2011,115, 14300 doi: 10.1021/jp2042069(18) Wang, Y. N.; Deng, K. J.; Zhang, L. Z. J. Phys. Chem. C 2011,115, 14300 doi: 10.1021/jp2042069

    19. [19]

      (19) Zhang, X.; Zhang, L. Z.; Xie, T. F.;Wang, D. J. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 7371. doi: 10.1021/jp900812d(19) Zhang, X.; Zhang, L. Z.; Xie, T. F.;Wang, D. J. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 7371. doi: 10.1021/jp900812d

    20. [20]

      (20) Galceran, M.; Pujol, M. C.; Zaldo, C.; Díaz, F.; Aguiló, M.J. Phys. Chem. C 2009, 113, 15497. doi: 10.1021/jp901109a(20) Galceran, M.; Pujol, M. C.; Zaldo, C.; Díaz, F.; Aguiló, M.J. Phys. Chem. C 2009, 113, 15497. doi: 10.1021/jp901109a

    21. [21]

      (21) Huang, G. L.; Zhu, Y. F. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 11952.doi: 10.1021/jp071987v(21) Huang, G. L.; Zhu, Y. F. J. Phys. Chem. C 2007, 111, 11952.doi: 10.1021/jp071987v

    22. [22]

      (22) Hua, X.; Zhang, L. Z. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 1785.(22) Hua, X.; Zhang, L. Z. J. Phys. Chem. C 2009, 113, 1785.

    23. [23]

      (23) Bakardjieva, S.; Subrta, J.; Štengla, V.; Dianez, M. J.; Sayagues,M. J. Appl. Catal. B: Environ. 2005, 58, 193.(23) Bakardjieva, S.; Subrta, J.; Štengla, V.; Dianez, M. J.; Sayagues,M. J. Appl. Catal. B: Environ. 2005, 58, 193.

    24. [24]

      (24) Chen, C. C.; Zhao,W.; Li, J. Y.; Zhao, J. C. Environ. Sci. Technol. 2002, 36, 3604. doi: 10.1021/es0205434(24) Chen, C. C.; Zhao,W.; Li, J. Y.; Zhao, J. C. Environ. Sci. Technol. 2002, 36, 3604. doi: 10.1021/es0205434

    25. [25]

      (25) Cao, J.; Xu, B. Y.; Lin, H. L.; Luo, B. D.; Chen, S. F. Chem. Eng. J. 2012, 185/186, 91.(25) Cao, J.; Xu, B. Y.; Lin, H. L.; Luo, B. D.; Chen, S. F. Chem. Eng. J. 2012, 185/186, 91.

    26. [26]

      (26) Lee, Y. L.; Lo, Y. S. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 604. doi: 10.1002/adfm.200800940(26) Lee, Y. L.; Lo, Y. S. Adv. Funct. Mater. 2009, 19, 604. doi: 10.1002/adfm.200800940

    27. [27]

      (27) Li, Y. Y.;Wang, J. S.; Liu, B.; Dang, L. Y.; Yao, H. C.; Li, Z. J.Chem. Phys. Lett. 2011, 508, 102. doi: 10.1016/j.cplett.2011.04.019(27) Li, Y. Y.;Wang, J. S.; Liu, B.; Dang, L. Y.; Yao, H. C.; Li, Z. J.Chem. Phys. Lett. 2011, 508, 102. doi: 10.1016/j.cplett.2011.04.019

    28. [28]

      (28) Robel, I.; Kuno, M.; Kamat, P. V. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129,4136. doi: 10.1021/ja070099a(28) Robel, I.; Kuno, M.; Kamat, P. V. J. Am. Chem. Soc. 2007, 129,4136. doi: 10.1021/ja070099a

    29. [29]

      (29) Kongkanand, A.; Tvrdy, K.; Takechi, K.; Kuno, M.; Kamat, P. V.J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 4007. doi: 10.1021/ja0782706(29) Kongkanand, A.; Tvrdy, K.; Takechi, K.; Kuno, M.; Kamat, P. V.J. Am. Chem. Soc. 2008, 130, 4007. doi: 10.1021/ja0782706

    30. [30]

      (30) Yu, J. G.; Yu, H. G.; Cheng, B.; Zhao, X. J.; Yu, J. C.; Ho,W. K.J. Phys. Chem. B 2003, 107 (50), 13871. doi: 10.1021/jp036158y(30) Yu, J. G.; Yu, H. G.; Cheng, B.; Zhao, X. J.; Yu, J. C.; Ho,W. K.J. Phys. Chem. B 2003, 107 (50), 13871. doi: 10.1021/jp036158y

    31. [31]

      (31) Li, X. Z.; Li, F. B.; Yang, C. L.; Ge,W. K. J. Photochem. Photobiol. A 2001, 141 (2-3), 209. doi: 10.1016/S1010-6030(01)00446-4(31) Li, X. Z.; Li, F. B.; Yang, C. L.; Ge,W. K. J. Photochem. Photobiol. A 2001, 141 (2-3), 209. doi: 10.1016/S1010-6030(01)00446-4

    32. [32]

      (32) Jing, L. Q.; Qu, Y. C.;Wang, B. Q.; Li, S. D.; Jiang, B. J.;Yang,L. B.; Fu,W.; Fu, H. G.; Sun, J. Z. Sol. Energy Mat. Sol. Cells2006, 90, 1773. doi: 10.1016/j.solmat.2005.11.007(32) Jing, L. Q.; Qu, Y. C.;Wang, B. Q.; Li, S. D.; Jiang, B. J.;Yang,L. B.; Fu,W.; Fu, H. G.; Sun, J. Z. Sol. Energy Mat. Sol. Cells2006, 90, 1773. doi: 10.1016/j.solmat.2005.11.007

    33. [33]

      (33) Baiju, K. V.; Zachariah, A.; Shukla, S.; Biju, S.; Reddy, M. L. P.;Warrier, K. G. K. Catal. Lett. 2009, 130, 130. doi: 10.1007/s10562-008-9798-5

      (33) Baiju, K. V.; Zachariah, A.; Shukla, S.; Biju, S.; Reddy, M. L. P.;Warrier, K. G. K. Catal. Lett. 2009, 130, 130. doi: 10.1007/s10562-008-9798-5

  • 加载中
WeChat 扫一扫看文章
计量
  • PDF下载量:  799
  • 文章访问数:  2863
  • HTML全文浏览量:  44
文章相关
  • 发布日期:  2012-07-10
  • 收稿日期:  2012-03-19
  • 网络出版日期:  2012-05-16
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
  • 1. 

    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

  1. 本站搜索
  2. 百度学术搜索
  3. 万方数据库搜索
  4. CNKI搜索

/

返回文章

All Rights Reserved by the Chinese Chemical Society   中国化学会 版权所有 京ICP备05002797号

本系统由北京仁和汇智信息技术有限公司开发    技术支持: info@rhhz.net