研究目的
通过水热法设计和制备异质结BiVO4/BiOCl光催化剂,以增强可见光驱动的光催化性能,特别是用于罗丹明B染料的降解。
研究成果
BiVO4/BiOCl复合材料,尤其是30% BiVO4/BiOCl,在可见光下对罗丹明B(RhB)降解表现出优异的光催化活性,这得益于增强的可见光吸收和通过p-n结形成实现的高效载流子分离。界面处的内置电场促进了电子-空穴对的分离,从而获得更高的降解速率。该复合材料具有良好的稳定性和水污染治理潜力,其中空穴在光催化过程中起主导作用。
研究不足
该研究聚焦于实验室条件下罗丹明B的降解;未涉及不同污染物或环境中的可扩展性及实际应用。水热法在精确控制粒径与分布方面可能存在局限。使用氙灯可能无法完全模拟自然光照条件。
1:实验设计与方法选择:
采用水热法通过预合成BiOCl的表面置换反应制备BiVO4/BiOCl复合材料。该方法旨在通过形成p-n结来优化可见光吸收和载流子分离效率。
2:样品选择与数据来源:
BiOCl粉末由Bi(NO3)3?5H2O和KCl在乙二醇溶液中合成。BiVO4采用Bi(NO3)3?5H2O水溶液与NH4VO3合成。制备了不同BiVO4摩尔百分比(10%、20%、30%、40%)的复合材料。
3:0%、20%、30%、40%)的复合材料。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:化学试剂包括Bi(NO3)3?5H2O、KCl、NH4VO3、乙二醇、去离子水、乙醇、氨水、罗丹明B染料。实验设备包含聚四氟乙烯内衬高压釜、超声波清洗器、离心机、干燥箱、X射线衍射仪(XRD-6100,岛津)、场发射扫描电镜(SU-1510,日立)、高分辨透射电镜(Tecnai G2 F20,FEI公司)、紫外-可见-近红外分光光度计(UV-3600,岛津)、X射线光电子能谱仪(AXIS-ULTRA DLD,岛津)、带截止滤光片的氙灯、电化学工作站(CHI-660E,CH仪器)、ITO玻璃、铂网电极、Ag/AgCl参比电极。
4:2O、KCl、NH4VO乙二醇、去离子水、乙醇、氨水、罗丹明B染料。实验设备包含聚四氟乙烯内衬高压釜、超声波清洗器、离心机、干燥箱、X射线衍射仪(XRD-6100,岛津)、场发射扫描电镜(SU-1510,日立)、高分辨透射电镜(Tecnai G2 F20,FEI公司)、紫外-可见-近红外分光光度计(UV-3600,岛津)、X射线光电子能谱仪(AXIS-ULTRA DLD,岛津)、带截止滤光片的氙灯、电化学工作站(CHI-660E,CH仪器)、ITO玻璃、铂网电极、Ag/AgCl参比电极。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:BiOCl通过在160°C下加热Bi(NO3)3?5H2O与KCl的乙二醇溶液12小时合成。复合材料制备时,将BiOCl悬浮液与NH4VO3溶液混合,用氨水调节pH至7后180°C水热处理12小时。产物经洗涤、干燥和表征。光催化测试在可见光下降解RhB,定期取样进行紫外-可见分析。光电流测量采用三电极体系配合可见光循环照射。
5:数据分析方法:
XRD用于物相鉴定,SEM和TEM观察形貌,XPS分析表面组成,UV-Vis DRS研究光学性质,一级动力学模型计算降解速率,Tauc图计算带隙,计时电流法测试光电流响应。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容-
XRD diffractometer
XRD-6100
Shimadzu
Used for X-ray diffraction analysis to investigate the phase structures of the samples.
暂无现货
预约到货通知
-
FE-SEM
SU-1510
Hitachi
Used for field-emission scanning electron microscopy to observe the morphology of the samples.
暂无现货
预约到货通知
-
HRTEM
Tecnai G2 F20
FEI Company
Used for high-resolution transmission electron microscopy to characterize the morphology and lattice fringes of the samples.
-
UV-Vis-NIR spectrophotometer
UV-3600
Shimadzu
Used to measure reflection spectra of the samples in the range of 260-750 nm.
暂无现货
预约到货通知
-
XPS
AXIS-ULTRA DLD
Shimadzu
Used for X-ray photoelectron spectroscopy to investigate compositions and surface chemical states of the samples.
暂无现货
预约到货通知
-
Electrochemical workstation
CHI-660E
CH Instruments
Used for photocurrent measurement in a three-electrode system.
暂无现货
预约到货通知
-
Xe lamp
Served as a visible light source for photocatalytic activity tests, equipped with a 420 nm cutoff filter.
暂无现货
预约到货通知
-
ITO glass
Used as a working electrode in photocurrent measurements.
暂无现货
预约到货通知
-
Platinum gauze
Used as a counter electrode in photocurrent measurements.
暂无现货
预约到货通知
-
Ag/AgCl electrode
Used as a reference electrode in photocurrent measurements, saturated with KCl.
暂无现货
预约到货通知
-
Autoclave
Used for hydrothermal synthesis of samples, Teflon-lined and stainless steel.
暂无现货
预约到货通知
-
Centrifuge
Used to separate and wash the synthesized products.
暂无现货
预约到货通知
-
Ultrasonic bath
Used to form homogeneous suspensions of samples.
暂无现货
预约到货通知
-
Drying oven
Used to dry the synthesized products at 60°C.
暂无现货
预约到货通知
-
登录查看剩余12件设备及参数对照表
查看全部