绒线团状Bi_2WO_6光催化降解亮绿SF淡黄的研究

本文以Na2WO4·2H2O和Bi(NO3)3·5H2O为原料,采用水热法合成Bi2WO6光催化剂,利用XRD、SEM对Bi2WO6光催化剂的形貌及晶型进行了表征,结果表明,180℃/6h条件下合成的Bi2WO6光催化剂的结晶度良好,具有Bi2WO6特征峰,为规则层状多孔疏松绒线团状Bi2WO6,平均晶粒尺寸为0.283nm。以亮绿SF淡黄为目标降解染料,考察绒线团状Bi2WO6光催化剂光催化性能,研究绒线团状Bi2WO6光催化剂吸附和光催化降解染料的动力学规律,并探讨绒线团状Bi2WO6光催化剂投加量、不同光源、染料溶液的初始浓度、反应时间等因素对亮绿SF淡黄吸附和光催化降解的影响。实验结果表明:在298K,pH=7,绒线团状Bi2WO6用量为2g/L,亮绿SF淡黄的初始浓度为5mg·L-1,以氙灯(300W)为光源,搅拌2h,亮绿SF淡黄降解率达90.2%。绒线团状Bi2WO6可见光降解亮绿SF淡黄符合一级反应速率动力学方程。     

基于插层化学的单晶氧化钨纳米片的制备、表征与形成机制

结合插层化学与湿化学方法的优点, 建立了一种高比表面积、大径厚比、易分散的二维氧化钨(WO3)纳米片单晶的制备新方法. 微米级WO3与Bi2O3在800 ℃通过固相反应生成层状化合物Bi2W2O9; 所得到的Bi2W2O9经盐酸选择性溶出[Bi2O2]层后得到质子化形式的H2W2O7·xH2O相. 以H2W2O7·xH2O为钨源, 以辛胺插层所得无机-有机混杂纳米带为前驱物, 经硝酸氧化除去前驱物中的有机组分后得到正交相WO3·H2O纳米片; 将所得到的WO3·H2O纳米片在250~ 450 ℃和空气气氛中热处理2~5 h(升温速率为2 ℃/min), 得到单斜相WO3单晶纳米片. TEM与SEM分析结果表明, 单晶WO3·H2O与WO3纳米片的形貌相似, 其大小为(200~500) nm×(200~500) nm, 厚度为10~30 nm; 所得WO3·H2O与WO3纳米片单晶的厚度方向分别为[010]和[001]. N2吸附结果表明, WO3·H2O与WO3纳米片的比表面积分别可达到250与180 m2/g.     

碳修饰钨酸铋光催化降解水体中的邻苯二甲酸酯

以Bi(NO3)3.5H2O、Na2WO4.2H2O为反应物,采用水热法,经由葡萄糖炭化合成了碳修饰Bi2WO6(C-Bi2WO6)催化剂;考察了C-Bi2WO6光催化降解3种邻苯二甲酸酯(PAEs)的催化性能.结果表明:C-Bi2WO6对PAEs的降解效果优于Bi2WO6,特别是在葡萄糖与Na2WO4.2H2O质量比约10∶100条件下得到的催化剂的催化性能最优.与此同时,当PAEs的pH=6时,降解效果最好;而PAEs的浓度也对PAEs的光催化降解有一定的影响.     

异质结Bi_2WO_6/ZnO复合光催化剂的制备及其光催化降解含酚废水的研究

采用水热法制备了一系列Bi2WO6/Zn O异质结光催化剂,并对其进行X射线衍射(XRD)、紫外-可见光谱(UV-Vis DRS)、扫描电镜(SEM)、光电子能谱(EDS)等手段对其结构性质进行了表征。在含酚废水的液相反应体系中,研究了异质结Bi2WO6/Zn O复合光催化剂光催化降解苯酚的性能。结果表明,Bi2WO6/Zn O异质结的形成可以有效的抑制光生电子和空穴对的结合,使其光催化活性明显优于纯的Zn O和Bi2WO6;另外,异质结型Bi2WO6/Zn O复合光催化剂的表面OH·自由基更有利于光催化活性的提高。当Bi2WO6复合量为4wt%时,异质结Bi2WO6/Zn O复合光催化剂光催化降解苯酚的效果最佳。     

BiOI/Bi_2WO_6对甲基橙和苯酚的光催化降解及光催化机理(英文)

采用简单的沉积方法制备了不同碘化氧铋含量的BiOI/Bi2WO6光催化剂,通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HR-TEM)、紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)和BET比表面积测量对其进行了表征。在紫外和可见光的照射下,使用甲基橙和苯酚的光催化降解评价了BiOI/Bi2WO6催化剂的光催化性能。结果表明:与商业P25和纯Bi2WO6相比,13.2%BiOI/Bi2WO6光催化剂具有更高的紫外和可见光催化性能。这明显增加的光催化活性主要归功于光生电子和空穴在Bi2WO6和BiOI界面上的有效转移,降低了电子-空穴对的复合。基于BiOI和Bi2WO6的能带结构,提出了光生载流子的一种转移过程。自由基清除剂的实验表明,·OH,h+,·O2-和H2O2,特别是h+,共同支配了甲基橙和苯酚的光催化降解过程。     

EDTA辅助水热法合成硫化铋晶体

以Bi(NO3)3·5H2O和Na2S2O3·5H2O为原料,用乙二胺四乙酸(EDTA)辅助水热法合成了纳米或微米级的Bi2S3晶体(1),其结构、形貌和光谱性能经XRD,FE-SEM和UV-Vis表征。结果表明:溶液的pH对1的形貌有显著的影响,随着pH的增大,1由纳米棒组成的微米球逐渐转变为微米级片状结构;1出现蓝移。     

离子液体中过氧钨配合物催化氧化燃油脱硫

合成了一种含D,L-丙氨酸配体的钨的过氧配合物WO(O2)2·2C3H7NO2·H2O催化剂.以WO(O2)2·2C3H7NO2·H2O/[Bmim]PF6/H2O2体系为研究模型,考察了反应时间、温度和催化剂用量等因素对燃油脱硫率的影响.结果表明,在70℃反应2h,n(H2O2)∶n(二苯并噻吩)∶n(催化剂)=30...     

Bi2O3-WO3光催化臭氧氧化降解糖蜜酒精废水的研究

采用固相合成法制备了Bi2O3-WO3光催化剂,研究了Bi2O3-WO3光催化与臭氧氧化协同降解糖蜜酒精废水的多相催化降解过程,并采用X射线衍射光谱(XRD)、紫外漫反射光谱(DRS)、热重-差热扫描(TG-DSC)等手段对Bi2O3-WO3催化剂进行了表征.研究发现:Bi2O3-WO3是一性能良好的光催化剂,臭氧强化了Bi2O3-WO3光催化氧化过程,反应2 h后,糖蜜酒精废水的脱色率可达90.2%.Bi2O3-WO3光催化剂的禁带宽度为2.92 eV,其中γ-Bi2WO6和Bi2W2O9是其活性中心.焙烧温度对Bi2O3-WO3光催化剂的活性有较大的影响,其中1 073 K为适宜的焙烧温度.     

不同晶型WO3·0.33H2O的结构及性能

以Na2WO4.2H2O为主要原料,采用液相法(80℃)和离子交换-水热法(150℃)分别制备了六方WO3.0.33H2O和以正交相为主的混合晶型WO3.0.33H2O。通过对2种晶型WO3.0.33H2O材料进行X射线衍射(XRD)、场发射电子扫描显微镜(FE-SEM)、红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)和循环伏安测试,表征了产物的晶相和结构等。正交WO.30.33H2O结构中由于相邻钨氧八面体层的相互位移而形成空隙,六方WO3.0.33H2O结构中没有位移则形成孔道;正交WO3.0.33H2O具有比六方WO3.0.33H2O更短键长的W=O和更负的导带位置。紫外-可见透射光谱研究表明,六方WO.30.33H2O具有更明显的电致变色效应,可能是因为结构中的孔道使H+易扩散使六方WO.30.33H2O更易发生氧化还原反应。光催化性能研究表明,正交WO3.0.33H2O具有更负的导带位置,价带电子跃迁后易于向电子受体转移,抑制了电子和空穴的复合,使得混合晶型WO3.0.33H2O的紫外光光催化能力相对六方WO.30.33H2O更强。     

离子交换法制备高光催化活性Bi2WO6@Bi2S3异质结纳米片

社会经济快速发展的同时, 也带来了日益严峻的环境污染问题. 半导体光催化氧化技术因节能环保而在环境领域有广阔的应用前景. 作为最具有代表性的半导体光催化材料, TiO2因为其禁带宽度(3.2 eV)比较大, 只能被紫外光激发, 因而对太阳能的利用率较低. 作为一种最简单的含铋层状氧化物, Bi2WO6的禁带宽度(2.7 eV)相对较小, 可以部分利用太阳光中的可见光, 因而受到广大研究者的青睐. 但是, Bi2WO6光催化材料的可见光响应范围较窄, 仅能被波长小于450 nm的光激发, 且激发后的光生载流子容易复合, 导致光催化效率不高. 因此, 迫切需要对Bi2WO6光催化材料进行结构修饰与改性,采用拓展其光响应范围和抑制载流子复合, 来提高其光催化活性.本文采用离子交换法原位合成了具有核-壳结构的Bi2S3@Bi2WO6纳米片, 充分利用Bi2S3优良的可见光响应性能和半导体异质结光催化剂的构建, 来提高Bi2WO6的光催化活性. 结果表明, 随着Na2S·9H2O用量从0增加到1.5 g, 所得催化剂的光活性不断提高, X3B的降解速率常数由0.40×10-3min-1增加到6.6×10-3min-1, 催化剂活性提高了16.5倍. 当进一步增加Na2S·9H2O的用量时(1.5-3.0 g), 复合催化剂的光活性下降. 这是由于过多Na2S·9H2O的引入导致在催化剂表面生成了没有光活性的NaBiS2层(Bi2S3+ Na2S = 2NaBiS2), 占据了催化剂的活性位点, 阻碍了染料分子与催化剂的直接接触. Bi2WO6@Bi2S3异质结纳米片光活性的提高, 可归因于Bi2S3的敏化作用极大拓展了复合催化剂的光响应范围; 另一方面, Bi2WO6和Bi2S3两者之间的半导体异质结效应有效促进了光生载流子在空间的有效分离, 抑制了光生电子-空穴的复合, 从而提高了复合催化剂的催化效率. 本研究为其他半导体复合材料的原位生长制备提供了新的思路.     

Visible-light-induced degradation of rhodamine B by nanosized Bi2WO6

Visible-light-induced photodegradation of rhodamine B over nanosized Bi2WO6 has been observed. Bi2WO6 exhibited a high photoactivity to photodegrade rhodamine B in the central pH solution under visible irradiation (lambda > 420 nm). After five recycles for the photodegradation of rhodamine B, the catalyst did not exhibit any significant loss of activity, confirming the photocatalyst is essentially stable. The total organic carbon measurement displayed that a high degree of mineralization was achieved in the present photochemical system. The results of density functional theory calculation illuminated that the visible-light absorption band in the Bi2WO6 catalyst is attributed to the band transition from the hybrid orbitals of Bi6s and O2p to the W5d orbitals. The Bi2WO6-assisted photocatalytic degradation of rhodamine occurs via two competitive processes: a photocatalytic process and a photosensitized process. The transformation of rhodamine is mainly via the photocatalytic process. Kinetic studies by using electron spin resonance and the radical scavenger technologies suggest that *OH is not the dominant photooxidant. Direct hole transfers and O2*- could take part in Bi2WO6 photocatalysis. This study provided a possible treatment approach for organic pollutants by using visible light in aqueous ecosystems.     

Controllable synthesis and visible-light-responsive photocatalytic activity of Bi2WO6 fluffy microsphere with hierarchical architecture

Bismuth tungstate (Bi(2)WO(6)) has attracted great research interest as an important visible-light-responsive photocatalyst. In this paper, we report a facile hydrothermal route for the shape-controlled synthesis of micro/nanostructured Bi(2)WO(6), without adding surfactants or templates. The results show that various morphologies of Bi(2)WO(6) including coralloid spherical particles, packed nanosheets, fluffy microspheres, and plates can be obtained by adjusting the pH values of the precursors. The as-prepared porous fluffy microspheres with a hierarchical architecture synthesized at pH 8 exhibit the highest photocatalytic activity for the degradation of Rhodamine (RhB) under visible light irradiation. The photodegradation efficiency reaches as high as 99% within 20 min irradiation. This enhanced photocatalytic activity can be attributed to the unique porous structure and high BET surface area of fluffy microspheres with hierarchical architecture.     

增强光催化活性的3D分级结构Bi2W06微球及表面酸性

以KNO3为矿化剂,用水热法制备了3D分级结构Bi2WO6微球,通过XRD、SEM、BET对产物进行了表征．探讨了3D分级结构Bi2WO6微球可能的形成机理．以罗丹明B为模型污染物,研究了合成产物的光催化性质．结果表明：在紫外光下,RhB的降解以共轭结构断裂的光催化反应为主;而在可见光照射下,RhB的降解可能是光催化和光敏化共同作用的结果．进一步以吡啶为探针分子,通过吸附吡啶红外光谱探讨了Bi2W06表面酸性与光催化降解RhB之间的关系．研究显示,Bi2W06具有较强的表面酸性,增强了Bi2WO6与RhB分子之间吸附作用,有利于染料分子上的电子跃迁至催化剂上,易于发生光敏化和光催化反应。     

Synthesis, characterization and visible light photocatalytic properties of Bi2WO6/rectorite composites

Visible light-induced Bi(2)WO(6)/rectorite (BR) composites were prepared by a sol-gel method. The as-prepared samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), UV-vis diffuse reflectance spectrum, Fourier transform infrared (FTIR) spectrum, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Brunauer-Emmet-Teller (BET). The UV absorption edges of the BR-450 catalyst showed a marked red shift as compared to that of the pure Bi(2)WO(6). The photocatalytic activities of the as-prepared samples were evaluated by the photocatalytic degradation of 4BS dye in aqueous solution under visible light irradiation (>420 nm). The results showed that the BR-450 catalyst exhibited a strong adsorption capability and a higher photocatalytic degradation activity than the pure Bi(2)WO(6) for 4BS dye, which could be attributed to the synergetic effects of the adsorbability of rectorite and the photocatalytic property of Bi(2)WO(6) in it.     

异质结构AgCl/Bi2WO6微米球制备、表征及其光催化性能

首先利用水热法制备了由纳米片组装的粒径为1.5–2μm的Bi2WO6微球,然后在微球表面沉积了不同含量的AgCl (5 wt%,10wt%,20wt%,30wt%),制备了异质结构AgCl/Bi2WO6微球光催化剂.利用X射线粉末衍射、扫描电镜、透射电镜、红外光谱、紫外-可见漫反射吸收等手段对所制的光催化剂进行表征,并以紫外光和可见光分别为光源,罗丹明B为降解对象测试了其光催化活性,考察复合不同含量的AgCl对Bi2WO6光催化剂的性能影响.结果表明,沉积AgCl对Bi2WO6的晶体结构、表面性能和光吸收性能没有产生明显影响,但大幅度提高了Bi2WO6的紫外和可见光催化活性.当复合20wt%AgCl时, AgCl/Bi2WO6光催化活性最佳,紫外光下比纯Bi2WO6提高了2.2倍,可见光下提高了1倍.这主要是由于形成的AgCl/Bi2WO6异质结能有效抑制光生电子和空穴的复合,从而提了其光催化性能.     

圆盘状Bi2WO6-BiPO4异质结的水热合成及光催化性能

采用水热法制备Bi2WO6-BiPO4异质结光催化剂．利用模拟太阳光照射下的罗丹明B降解实验评价了Bi2WO6-BiPO4复合物的光催化性能．结果表明,Bi2WO6-BiPO4光催化活性比Bi2WO6和BiPO4高得多．当Bi2WO6与BiPO4的摩尔比为1：1时复合光催化剂对罗丹明B的降解率最高．Bi2WO6-BiPO4催化活性增强主要归结为两者之间形成了有效的异质结结构,其内建电场能够促进光生载流子的分离．同时,Bi2WO6的加入增强了其对可见光的吸收．研究表明O2^· -和h^＋在光催化降解过程中是主要的活性物种.     

Bi3.25Nd0.75Ti3O12纳米结构: 可控合成及其可见光催化活性

用水热法制备不同形貌的掺钕钛酸铋(Bi3.25Nd0.75Ti3O12,BNdT)纳米粉体.透射电子显微镜(TEM)结果表明,通过控制OH-浓度可以得到不同形貌的纳米粉体.基于不同条件下制备的样品微结构分析,提出了这些不同形貌的形成机制.紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)表明BNdT样品的带隙能(Eg)约为1.984 eV.利用可见光照射下甲基橙降解实验评价了BNdT样品的光催化性能.结果表明,BNdT的光催化活性比商用TiO2催化剂P25和掺氮TiO2高得多.OH-浓度为10 mol·L-1时制备的BNdT纳米线光催化效率最高,经可见光照射360min,浓度为0.01 mmol·L-1甲基橙溶液的降解率可达到93.0%,且循环使用4次后,其光催化活性并没有明显降低,表明BNdT是一种稳定有效的可见光催化剂.     

亚硫酸盐协助中空Bi2WO6微球的光催化性能

本文利用亚硫酸盐与Bi2WO6协同作用,有效地提升其光催化活性。以甲基橙和抗生素环丙沙星(CIP)作为被降解物对该体系的光催化降解性能和机理进行了研究。结果表明:光催化活性增强主要原因为亚硫酸盐能与Bi2WO6的光生空穴及羟基自由基反应,不仅能生成新的活性物质亚硫酸自由基(SO3^2-),还能促进Bi2WO6光生电子—空穴对的分离。此外,还考察了催化剂的用量、和污染物的浓度对该体系光催化性能的影响。